SPP 1138:  Modellierung von Größeneinflüssen bei Fertigungsprozessen

• Fachliche Zuordnung: Maschinenbau und Produktionstechnik
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5471677

Von Größeneffekten spricht man, wenn bei einer ähnlichkeitsgerechten Veränderung der Geometrie eine aus der Größenveränderung nicht unmittelbar vorhersagbare Änderung der Prozessgrößen eintritt. Ziel des Schwerpunktprogramms ist die Klärung von Größeneinflüssen, die bei der Skalierung von Fertigungsprozessen, bei denen die plastische Formänderung eines metallischen Werkstoffes eine zentrale Rolle spielen, auftreten und dadurch das Ergebnis des Prozesses beeinflussen. Die zu entwickelnden Ansätze sollen in der Lage sein, die beobachteten Phänomene zu beschreiben. Hierdurch soll ein Verständnis für Prozessgrenzen entwickelt werden, welche durch geometrische, plastische oder dynamische Instabilitäten bestimmt sind. Wünschenswert ist, die Erkenntnisse aus den Untersuchungen zu den Größeneinflüssen bei der Skalierung der Fertigungsprozesse für neuartige Prozesse nutzbar zu machen. Die Arbeiten beziehen sich insbesondere auf folgende Schwerpunkte:1. Modellierung des Materialverhaltens im Prozess, 2. Entwicklung ähnlichkeitsrelevanter Werkstoffkennwerte, 3. Validierung von Größeneffekten.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme

Projekte

• Auslegung und Herstellung von schmalen Mikrobändern - Miniaturisierung des Walzprozesses bezüglich Dicke und Breite (Antragsteller Franzke, Martin )
• Bedeutung von Größeneffekten für die Mikro-Blechumformung (Antragsteller Hirt, Gerhard )
• Einfluss der Spanungsquerschnittsformen auf die Spanbildung (Antragsteller Denkena, Berend )
• Ermittlung von Fließkurven für Blechwerkstoffe im Mikrobereich mittels Aero-Bulgetest unter Berücksichtigung des Skalierungseffektes (Antragsteller Hoffmann, Hartmut )
• Experimentelle und numerische Untersuchung der Größeneinflüsse auf das Fließverhalten von W/Cu-Teilchenverbundwrkstoffen und Stählen (Antragsteller El-Magd, Essam )
• Gefügeeinflüsse bei der Mikroblechumformung (Antragsteller Vehoff, Horst )
• Größeneffekte bei Festigkeits- und Versagensmodellierung bei hohen Umformgeschwindigkeiten (Antragsteller Meyer, Lothar W. )
• Größeneinfluss der Spanungsquerschnittsformen auf die Spanbildung (Antragsteller Besdo, Dieter )
• Größeneinflüsse auf das Werkstoffverhalten bei der Hartzerspanung (Antragsteller Clos, Rainer )
• Größeneinflüsse auf die Spanbildung und die Randzone bei der Hartzerspanung (Antragsteller Denkena, Berend )
• Größeneinflüsse bei der Herstellung von elektronenstrahlgelöteten Umformmatrizen für die Mikroumformtechnik (Antragsteller Möhwald, Kai )
• Größeneinflüsse beim Drücken von optischen Bauteilen (Antragsteller Groche, Peter )
• Mesoskopisches Modell zur Simulation von Größeneinflüssen in der Umformtechnik (Antragsteller Engel, Ulf )
• Modellierung, Simulation und experimentelle Verifikation von Größeneinflüssen bei der Gratbildung (Antragsteller Neugebauer, Reimund )
• Modellierung tribologischer Größeneffekte beim Tiefziehen (Antragsteller Vollertsen, Frank )
• Modellierung und Simulation des Einflusses nichtlinearer induzierter Anisotropie auf die Form- und Maßhaltigkeit von Blechformteilen unter besonderer Berücksichtigung von Größeneffekten (Antragsteller Svendsen, Robert )
• Modellierung und Validierung des unterschiedlichen Einflusses von PVD-Hartstoffschichten beim Skalieren des Bohrprozesses in die Mikroebene (Antragstellerin Bobzin, Kirsten )
• Modellierung von Größeneffekten auf den Spanbildungsprozess bei der Zerspanung von WCu-Teilchenverbundwerkstoffen (Antragsteller Uhlmann, Eckart )
• Modellierung von Größeneffekten auf die Zeitkonstante beim skalierten Laserstrahlumformen (Antragsteller Vollertsen, Frank )
• Modellierung von Größeneinflüssen bei der Herstellung von Bohrungen (Antragsteller Gerschwiler, Klaus )
• Modellierung von Größeneinflüssen bei Massivumformprozessen (Antragsteller Behrens, Bernd-Arno )
• Nutzung des Größeneinflusses beim Schleifen zur plastomechanischen Randschichtverfestigung von metallischen Bauteilen (Antragsteller Brinksmeier, Ekkard )
• Phänomenologische Erfassung und quantitative Analyse von Größeneffekten bei der Miniaturisierung von laserunterstützten Massivumformprozessen mit FE Methoden (Antragsteller Ostendorf, Andreas ;  Wulfsberg, Jens P. )
• Phänomenologische Erfassung und quantitative Analyse von Größeneffekten bei der Miniaturisierung von laserunterstützten Massivumformprozessen mit FE Methoden (Antragsteller Ostendorf, Andreas )
• Simulation des Größeneinflusses bei der Spanbildung mit geometrisch bestimmter Schneide in Eisenbasiswerkstoffen (Antragsteller Fleischer, Jürgen )
• Simulation des Größeneinflusses bei der Spanbildung mit geometrisch bestimmter Schneide in Eisenbasiswerkstoffen (Antragsteller Schulze, Volker )
• Simulation des Größeneinflusses bei der Spanbildung mit geometrisch bestimmter Schneide in Eisenbasiswerkstoffen (Antragsteller Gumbsch, Peter )
• Thermische Grenze bei der mechanischen Randschichtverfestigung infolge des Größeneinflusses beim Schleifen (Antragsteller Brinksmeier, Ekkard )
• Untersuchung der Größeneinflüsse von Textur und Anisotropie im Hinblick auf die ähnlichkeitsgerechte Skalierung von Umformprozessen (Antragsteller Raabe, Dierk )
• Untersuchung von geometrieinduzierten Einflüssen auf die Form- und Maßhaltigkeit von Blechformteilen (Antragsteller Tekkaya, A. Erman )
• Untersuchung von Größeneffekten bei der Modellierung und Simulation von skalierten Fräsprozessen (Antragsteller Weinert, Klaus D. )
• Vorhersage von Grenzen der Miniaturisierung des Stirnplandrehens von C45E mit Hilfe der Finite-Element-Simulation (Antragsteller Fleischer, Jürgen ;  Gumbsch, Peter ;  Schulze, Volker )

• Sprecher: Professor Dr.-Ing. Frank Vollertsen