Projektbereich A
Halbzeuge
TAILORED-FORMING-PROZESSKETTE
Im Gegensatz zu bestehenden Herstellungs- und Fertigungsprozessen von hybriden Massivbauteilen, bei denen der Fügeprozess erst während der Umformung oder am Ende der Fertigungskette erfolgt, werden im Sonderforschungsbereich hybride Halbzeuge verwendet, die vor dem Formgebungsprozess gefügt werden. Auf diese Weise lassen sich Bauteile fertigen, die den geforderten Anforderungsprofilen der unterschiedlichen Struktur- und Funktionsbereiche im Bauteil wesentlich besser entsprechen können als Bauteile aus Monowerkstoffen. Durch die Kombination unterschiedlicher Werkstoffe innerhalb eines Bauteils kann bei gleicher oder verbesserter Leistungsfähigkeit entweder durch den lokalen Einsatz von Leichtbauwerkstoffen das Bauteilgewicht reduziert oder durch die Kombination kostengünstiger mit hochwertigen Legierungen, die Kosten des Bauteils reduziert werden. Gegenüber den bestehenden Fertigungsverfahren wird in der Tailored-Forming-Prozesskette durch die einfache Geometrie der vorgefügten Halbzeuge die Handhabung sowie die prozesssichere Herstellung einer stoffschlüssigen Fügezone erleichtert. Der gezielt gesteuerte Werkstofffluss während der anschließenden Umformung ermöglicht zudem die Beeinflussung der resultierenden Fügezonengeometrie, was mit konventionellen Fügeverfahren aktuell nicht realisierbar ist. Durch die thermomechanische Beeinflussung während der Umformung kann außerdem eine Verbesserung der Fügezonenqualität erzielt werden.
AUFTEILUNG IN PROJEKTBEREICHE
Der innovative Ansatz des SFB 1153 beinhaltet eine ganzheitliche Betrachtung des Fertigungs- und Entwicklungsprozesses vom Halbzeug bis zum einsatzfähigen Bauteil unter Erstellung von hierfür notwendigen Verfahrensrichtlinien und der Ableitung spezifischer Gesetzmäßigkeiten. Dies umfasst sowohl grundlegende Untersuchungen zur gezielten thermomechanischen Beeinflussung der Werkstoffeigenschaften beim Fügen und Umformen, die Auslegung und Entwicklung von neuartigen Werkzeugtechnologien für die Formgebung als auch die prozessbegleitende numerische Simulation der Fertigungsprozesse. Zusätzlich werden Fragestellungen zur Nachbearbeitung und zur Qualitätskontrolle der hergestellten Massivbauteile behandelt. Die Teilprojekte sind in vier Projektbereiche gegliedert.
