Blechumformung

  • Lokale Werkstoffbeeinflussung beim Formhärten zur Verbesserung der Fügbarkeit von Bauteilen aus 22MnB5
    Das Forschungsziel bestand darin, die Fügbarkeit von formgehärteten Bauteilen aus 22MnB5 durch die gezielte Einbringung von lokalen Ausdünnungen und der Bildung von deformationsinduziertem Ferrit (DIF) zu erweitern. Hierfür wurde zu Beginn des Projekts, zur Ermittlung des Prozessfensters für die Bildung von DIF, der Einfluss der Umformtemperatur, des Umformgrads und der Abkühlgeschwindigkeit auf die Mikrostruktur von 22MnB5 an einem Umformdilatometer untersucht. Im Anschluss an diese Versuche wurden metallographische Analysen sowie Mikrohärtemessungen durchgeführt. Die Ergebnisse der Dilatometerversuche haben gezeigt, dass der Umformgrad die DIF-Bildung von 22MnB5 positiv beeinflusst. Mit steigendem Umformgrad konnte ein höherer DIF-Anteil ermittelt werden. Jedoch ist hier zu erwähnen, dass die ermittelten Ergebnisse am Umformdilatometer durch eine reine isotherme Umformung entstanden, welche in industriellen Anwendungen mit herkömmlichen Pressen nicht realisierbar sind. Die Versuche haben ebenfalls gezeigt, dass die Entstehung von DIF zwischen einer Umformtemperatur von 600 °C und 750 °C stattfindet. Dadurch werden Bereiche im Bauteil, welche keine Umformung erfahren maximal gehärtet, während die umgeformten (geprägten) Bereiche eine Härtereduzierung aufweisen.
    Jahr: 2018
    Förderung: Förderung: Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – Fördernummer 19797 BG

Massivumformung

  • Angepasste Randschichtmodifikation zur Reduzierung des thermoschockbedingten Verschleißes bei Schmiedegesenken
    Im Rahmen dieses Projektes soll der Einfluss einer gezielten und isolierten Thermoschockbelastung auf das Verschleißverhalten von Schmiedegesenken ermittelt werden. Ziel ist es, aus diesen Erkenntnissen verschleißmindernde Oberflächenbehandlungen, mit besonderer Beachtung der Thermoschockbeständigkeit, abzuleiten.
    Jahr: 2017
    Förderung: Förderung: Forschungsgemeinschaft Werkzeuge und Werkstoffe e.V. (FGW) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – Fördernummer 19302 N
  • Einfluss der Werkzeugkühlung beim Gesenkschmieden auf die prozessbedingte Gefügeveränderung in der Randzone und deren Auswirkung auf den Werkzeugverschleiß
    In dem Forschungsvorhaben wird der Einfluss der Werkzeugkühlung auf die prozessbedingten Gefügeveränderungen in der Werkzeugrandschicht grundlegend untersucht. Das primäre Ziel dabei ist es, die Gefügeveränderungen (weiße Schichten/Anlasszonen) in Abhängigkeit verschiedener Abkühlbedingungen zu untersuchen und Zusammenhänge zwischen der mikrostrukturellen Gefügeveränderung in der Werkzeugrandzone und dem Verschleißverhalten der Werkzeuge zu ermitteln.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Fördernummer 349885770 (BE1691/217-1)
  • Standmengensteigerung von Schmiedegesenken und Warmumformwerkzeugen durch Integration von additiv gefertigten oberflächennahen Kühlelementen aus hochverschleißbeständigen Materialien
    In dem Forschungsvorhaben wird die Kühltechnik für Schmiedegesenke durch additiv gefertigte Hybridkonstruktionen mit verschleißbeständiger Oberfläche weiterentwickelt, um wirtschaftlich sinnvolle Standmengen zu erreichen und dabei die höheren Kosten der additiven Fertigung mindestens zu kompensieren. Dazu wird erstmals Stellite als verschleißbeständiges Material für die Gesenkoberfläche für das selektive Laserschmelzen qualifiziert.
    Jahr: 2019
    Förderung: Förderung: Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – Fördernummer 20773 N
  • Untersuchung zum Einsatzverhalten von selbstschmierenden Pulverpresswerkzeugen
    Das Ziel des Forschungsprojektes ist es, das Einsatzpotential von selbstschmierenden Beschichtungen beim Matrizenpressen von Metallpulvern zu untersuchen. Zum einen sollen durch den Einsatz einer solchen Beschichtung eine höhere Dichtehomogenität erreicht werden, wodurch mittelbar die mechanischen Eigenschaften der Sinterteile verbessert werden. Zum anderen bieten sie das Potential die konventionelle Schmierstoffbeimengungen zu reduzieren oder sogar zu ersetzten, sodass gleichzeitig Ressourcen geschont werden können.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Fördernummer 403432892
  • Standmengen- und schmiermitteloptimierte Gesenkoberflächen für die temperierte Aluminiummassivumformung
    Typische Verschleißmechanismen sowie entsprechende Gegenmaßnahmen sind für die Massivumformung von Stahl bekannt bzw. werden stetig weiter erforscht, können jedoch nicht ohne Weiteres auf Aluminiumschmiedeprozesse übertragen werden. Aus diesem Grund steht im Rahmen des vorliegenden Forschungsvorhabens zunächst die Erkenntniserweiterung bezüglich der Verschleißmechanismen beim Aluminium-Gesenkschmieden im Fokus
    Jahr: 2019
    Förderung: Förderung: Forschungsgesellschaft Stahlverformung e.V. (FSV) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – Fördernummer 20780 N
  • Einsatz additiv gefertigter Schmiedegesenke mit konturangepasster Innenkühlung
    Schmiedegesenke werden hohen Beanspruchungen ausgesetzt, die zu Verschleiß und einer reduzierten Werkzeugstandmenge führen. Die thermische Werkzeugbelastung ist im Wesentlichen auf den Kontakt des Schmiedegesenks mit den erwärmten Rohteilen zurückzuführen. Im Rahmen dieses Forschungsprojekts werden komplexe innere Kühlkanäle mittels additiver Fertigungsverfahren in Schmiedegesenke eingebracht, um diese von innen zu temperieren und der thermischen Werkzeugschädigung entgegenzuwirken.
    Jahr: 2020
    Förderung: Förderung: Forschungsvereinigung der Arbeitsgemeinschaft der Eisen und Metall verarbeitenden Industrie e.V. (AVIF) – Fördernummer AVIF A 318
  • ERProFit - Energie- und Ressourceneffiziente Produktion - Sauerstoffarmes Schmieden durch Retrofit bestehender Schmiedeanlagen
    Im Fokus des Projekts steht die Unterbindung der Zunderbildung im Prozess der Warmmassivumformung, indem der Umformprozess in einer sauerstoffarmen Atmosphäre stattfindet, wodurch die Oxidation der Werkstückoberfläche verhindert wird. Hierdurch ergeben sich, entlang der gesamten Wertschöpfungskette, enorme CO2-Einsparpotentiale, da durch die ausbleibende Verzunderung kein unnötiger Materialverlust auftritt. Weiterhin werden, durch die effizientere Rohmaterialnutzung, natürliche Ressourcen geschont.
    Jahr: 2021
    Förderung: BMWi - Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie

Umformmaschinen

  • Warmbeschnitt von kohlenstoffmartensitischen Chromstählen in mehrstufigen Prozessen
    Das übergeordnete Ziel, welches mittels des Forschungsprojekts erreicht werden sollte, war die Steigerung der Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung von Bauteilen aus warmumgeformten kohlenstoffmartensitischen Chromstahllegierungen. Zurzeit liegen im Bereich des Warmbeschnitts dieser Werkstoffe keine Erfahrungen vor. Der Schwerpunkt des Forschungsprojekts lag daher in einem Kenntnisgewinn über den Einfluss wesentlicher Prozessparameter auf die Gefüge- und Schnittflächenqualität der Schnittteile. Um die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf die realen Verhältnisse in der Industrie zu gewährleisten, erfolgte zudem die Abbildung 2-stufiger Prozesse mit kombinierter Warmumform- und Warmschneidoperation. Die 2-stufige Prozesskette soll den Einsatzbereich des Warmbeschnitts von Bauteilen mit komplexen Geometrien aus Chromstahl vergrößern, so dass ein nachträglicher Laserstrahlbeschnitt des Bauteils vermieden wird. Der sich daraus ergebende Vorteil der Einsparung eines nachgelagerten Prozessschrittes und somit einer zeitlichen Verkürzung der Bauteilherstellung trägt zu einer Steigerung der Ausbringungsrate und Produktivität bei.
    Jahr: 2017
    Förderung: Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. (FOSTA) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – 19604 N

Materialcharakterisierung und Simulation

  • Experimentelle sowie numerische Modellierung und Analyse mikrostruktureller Eigenspannungen von warmmassivumgeformten Bauteilen mit gezielter Abkühlung
    Die Herausforderung dieses spannenden Projektes liegt in der Simulation der komplexen physikalischen Vorgänge in warmumgeformten Bauteilen vor- während und nach der Umformung. Dabei muss eine Vielzahl an Prozessparametern und Zustandsdaten berücksichtigt werden, denn sowohl mechanische als auch thermische und metallurgische Größen beeinflussen den aus dem Prozess resultierenden Eigenspannungszustand. Ziel des Projektes ist die gezielte Einstellung sowie prozesstechnische Ausnutzung der Eigenspannungen für verbesserte Performance im Produktlebenszyklus.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Fördernummer 374871564
  • Trockenschmierung von Wälzkontakten durch selbstregenerative Molybdänoxidschichtsysteme
    Ziel des Projektes ist es, ein Festschmierstoffsystem auf Molybdänbasis zu entwickeln, welches sich insbesondere durch seine selbstregenerative Schmierschicht auszeichnet. Der Fokus wird zunächst auf die Charakterisierung und die Entwicklung des Schichtsystems gelegt. Anschließend werden durch Lebensdauerversuche das Verschleißverhalten bestimmt und in eine FE-Modell übertragen.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - SPP 2074 TP2 - Fördernummer 407673224
  • Sonderforschungsbereich 1153 „Prozesskette zur Herstellung hybrider Hochleistungsbauteile durch Tailored Forming“
    Ziel in der 2. Förderperiode ist es, den entwickelten Verbundstrangpressprozess weiterzuentwickeln. Dafür werden asymmetrische Profile aus Aluminium und Stahl stranggepresst, wobei dort die Ver-bundfestigkeit besonders herausfordernd ist. Das Prozesswissen vom koaxialen Verbundstrang-pressprozess wird auf eine neue Materialpaarung, Titan und Aluminium übertragen, um das Leichtbau-potenzial zu vergrößern.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – SFB 1153 TP A1 - Fördernummer 252662854
  • Formschlüssige In-Mould-Verbindung zwischen FVK und einem mit Fließlochhülsen strukturierten Blechleinleger
    Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, eine formschlüssige Verbindung zwischen einem Faser-Kunststoff-Verbund und einem mit Fließlochhülsen strukturierten Metalleinleger zu entwickeln. Somit können Bauteile durch Hybrid-Spritzgieß-Verfahren hergestellt werden, die einen multiaxial belastbaren Werkstoffverbund und eine höhere Verbundfestigkeit als konventionelle Durchspritzpunkte aufweisen.
    Jahr: 2020
    Förderung: Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) und Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – Fördernummer 20711N