Grundlagen des Inkrementellen Profilumformens

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Noomane Ben Khalifa
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 266723662

Vor dem Hintergrund der globalen Ressourcenknappheit gewinnen neue Fertigungstechnologien zur Herstellung belastungsangepasster Leichtbauprofile immer mehr an Bedeutung. Aus diesem Grund wurde das Inkrementelle Profilumformen (IPU) entwickelt, welches zur Herstellung von Profilen mit entlang der Längsachse variierenden (belastungsangepassten) Querschnittsgeometrien dient. Aufgrund der Neuheit des Verfahrens ist derzeit kein grundlegendes Prozessverständnis vorhanden. Um das Verfahren allerdings effektiv einsetzen zu können, soll die Erarbeitung der physikalischen Grundlagen des Prozesses ein wesentlicher Bestandteil dieses Forschungsvorhabens sein. Im Rahmen von experimentellen und numerischen Untersuchungen sollen zunächst die Wirkmechanismen des Prozesses ermittelt sowie der Einfluss verschiedener Prozessparameter auf das Umformverhalten analysiert und entsprechende Prozessfenster aufgestellt werden. Die Erkenntnisse aus den Untersuchungen sollen im weiteren Verlauf des Vorhabens durch analytische Betrachtungen ergänzt und unterstützt werden. Insbesondere stehen hierbei die geschlossen-analytische Modellbildung zur Bestimmung der resultierenden Bauteilgeometrien sowie die während der Umformung wirkenden Kräfte im Vordergrund. Um das Formänderungspotenzial des IPU-Verfahrens zu erweitern, soll im nächsten Schritt das verfahrensspezifische Reibverhalten durch das gezielte Einbringen von überlagerten Schwingungen dahingehend verändert werden, dass die Prozesskräfte reduziert und somit die Prozessgrenzen erweitert werden. Neben der Entwicklung des Umformwerkzeugs mit integrierter Schwingungseinheit stellt insbesondere die modellbasierte Beschreibung des schwingungsüberlagerten inkrementellen Umformprozesses einen weiteren Schwerpunkt der Arbeit dar.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen