Eigenschaftsgeregelte Prozessgestaltung des Freiformbiegens unter Berücksichtigung der Halbzeugeigenschaften

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Boris Lohmann; Professor Dr.-Ing. Sebastian Münstermann; Professor Dr.-Ing. Wolfram Volk
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren ; Automatisierungstechnik, Mechatronik, Regelungssysteme, Intelligente Technische Systeme, Robotik ; Mechanische Eigenschaften von metallischen Werkstoffen und ihre mikrostrukturellen Ursachen
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 424334318

Das übergeordnete Ziel des gesamten Forschungsvorhabens ist die wissenschaftliche Durchdringung einer Softsensor-basierten Regelstruktur, die auf Schwankungen im Halbzeug und im Prozess reagiert und damit bei gegebener Zielgeometrie die Eigenspannungen und weitere mechanische Eigenschaften (Härte, Duktilität, Festigkeit) im gebogenen Rohr anforderungsgerecht einstellen kann. Anhand dieser Zielformulierung wurden aufeinander aufbauende Teilziele konzipiert und in den ersten beiden Förderperioden bereits die maßgeblichen Grundlagen erarbeitet. In der dritten Phase des Forschungsvorhabens wird der Fokus auf die Umsetzung des eigenschaftsgeregelten Freiformbiegeprozesses mit bewegter Matrize in Echtzeit mit kontinuierlichem Vorschub unter produktionsnahen Bedingungen gesetzt. Dazu wird die Softsensorik und die Regelungsstruktur in die Anlagensteuerung eingebettet und der gesamtheitliche Regelkreis experimentell untersucht. Im Anschluss daran wird der Nachweis des positiven Effekts der Eigenschaftsregelung bei freiformgebogenen Bauteilen anhand eines Prüfstandes und Versuchen nachgewiesen. Weiterhin wird die Methodik der softsensorbasierten Eigenschaftsregelung auf komplexere Bauteilgeometrien sowie weitere Werkstoffe (z.B. ferritischer Edelstahl oder höherfester Stahl) übertragen und wissenschaftlich untersucht. Den Abschluss des Forschungsvorhabens bildet die Ableitung von allgemeingültigen Gestaltungsprinzipien für den eigenschaftsgeregelten Freiformbiegeprozess.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2183: Eigenschaftsgeregelte Umformprozesse