Verbesserung des Einsatzverhaltens inkrementell umgeformter Bauteile durch gezielte Eigenspannungsinduktion

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Thomas Lampke; Professor Dr.-Ing. A. Erman Tekkaya
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren ; Mechanische Eigenschaften von metallischen Werkstoffen und ihre mikrostrukturellen Ursachen
• Förderung: Förderung seit 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 372803376

Das Verfahren der inkrementellen Blechumformung (IBU) bietet die Möglichkeit, Bauteile in kleinen Losgrößen anforderungsgerecht und wirtschaftlich zu fertigen. Das Einsatzverhalten wird maßgeblich durch den im Bauteil vorherrschenden Eigenspannungszustand bestimmt. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Verbesserung des Einsatzverhaltens inkrementell umgeformter Bauteile durch die gezielte Einstellung des Eigenspannungszustands. Die Eigenspannungen werden durch die Prozessführung der inkrementellen Blechumformung lokal definiert in das Werkstück eingebracht. Im Rahmen der ersten Förderperiode wurde gezeigt, dass die Prozessparameter der IBU die Umformmechanismen Biegung, Scherung und Normalspannung unmittelbar beeinflussen und sich auf Höhe und Vorzeichen der Eigenspannungen auswirken. Im Fokus der zweiten Förderperiode steht die Überprüfung der erzielbaren Eigenschaftsverbesserung umformtechnisch hergestellter Bauteile durch die Eigenspannungseinbringung. Dabei werden Prozesserweiterungen betrachtet, die eine Intensivierung oder Vorzeichenumkehrung der Eigenspannungen ermöglichen. In der dritten Projektphase steht die Vorhersagbarkeit der Eigenschaftsverbesserung für den Betrieb der Bauteile sowie die Eigenspannungsstabilität unter den spezifischen Einsatzbedingungen im Dauerbetrieb und korrosiver Umgebung im Fokus. Die gewonnenen Erkenntnisse ermöglichen eine anforderungsgerechte Auslegung und Fertigung von Bauteilen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2013: Gezielte Nutzung umformtechnisch induzierter Eigenspannungen in metallischen Bauteilen
• Mitverantwortliche: Professor Dr.-Ing. Till Clausmeyer; Dr.-Ing. Thomas Grund