Nutzung unterschiedlicher Fließspannungen beim Umformen inhomogen erwärmter Rohteile

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Bernd-Arno Behrens
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 391204362

• Erstellungsjahr: 2024

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Im Projekt „Nutzung unterschiedlicher Fließspannungen beim Umformen inhomogen erwärmter Rohteile“ wurde der Effekt einer inhomogenen, induktiven Erwärmung von Rohteilen auf die nachfolgenden Schritte einer Schmiedeprozesskette untersucht. Hierfür wurden zunächst sowohl simulative als auch experimentelle Versuche zur Erzeugung eines inhomogenen Temperaturprofils mittels induktiver Erwärmung durchgeführt. Hier war es möglich inhomogene Temperaturprofile zu erzeugen, die sich für eine anschließende Warmmassivumformung eignen. Im Anschluss an die Erwärmungsversuche wurden simulative und experimentelle Versuche zur Analyse von Schmiedeprozessketten mit inhomogenen und homogenen Temperaturprofilen durchgeführt. Hierbei konnte gezeigt werden, dass die Nutzung einer inhomogenen Rohteilerwärmung mit einer Materialeinsparung von bis zu 17,5 Vol.-% einhergeht. Metallografische Bauteilanalysen zeigten, dass die inhomogene Rohteilerwärmung keinen signifikanten Einfluss auf das metallische Gefüge der Rohteile und somit auf die mechanischen Eigenschaften der zu fertigenden Bauteile hat.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Nutzung inhomogener Erwärmung in der Massivumformung. Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, 114(1-2), 44-47.
  Jagodzinski, Arne; Langner, Jan; Stonis, Malte & Behrens, Bernd-Arno
  
• FE-Based Investigation on the Influence of Inhomogeneously Heated Billets on Subsequent Forging Processes. The Minerals, Metals & Materials Series, 1107-1119. Springer International Publishing.
  Jagodzinski, Arne; Gerland, Hendrik; Kriwall, Mareile; Langner, Jan; Stonis, Malte & Behrens, Bernd-Arno
  
• Inhomogene Rohteilerwärmung – Einfluss der Länge des Temperaturgradienten auf die Materialeinsparung durch inhomogene Rohteilerwärmung bei der Warmmassivumformung. In: stahl + eisen, Maenken Kommunikation GmbH (2022), H. 10, S. 45-48. ISSN: 0340-4803.
  Jagodzinski, A.; Rasch, J.; Kriwall, M.; Stonis, M. & Behrens, B.-A.
  
• FEM-Simulationen von Schmiedeprozessen mit inhomogener Erwärmung. Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb, 119(4), 257-262.
  Jagodzinski, Arne; Kriwall, Mareile; Stonis, Malte & Behrens, Bernd-Arno