Entwicklung eines Schichtverbundwerkstoffes mit einseitigen Versteifungen und dünner Dämpfungsschicht sowie Charakterisierung seiner Umformeigenschaften

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Mathias Liewald
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 262424410

Motiviert durch Resourcenschonungen infolge Gewichtsreduzierung wird in diesem Forschungsantrag eine Vorgehensweise für die Entwicklung eines modernen Schichtverbundwerkstoffes vorgestellt. Dieser verbindet schalldämpfende Eigenschaften mit Formelementen hoher Steifigkeit und eröffnet somit neue Möglichkeiten im Sinne einer maximalen Werkstoffausnutzung. Die Verbindung von guten Dämpfungseigenschaften bei gleichzeitig gezielt einstellbarer Werkstoff-Struktur-Kombination durch Sicken inklusive einer ebenen Sichtfläche wird erstmals ermöglicht. Vorversuche haben gezeigt, dass Umformen in Grenzen möglich und die Dämpfung, sowie das akustische Abstrahlverhalten im Vergleich zu monolitischen Blechen sehr aussichtsreich ist. Vor allem wird das Schwingungsverhalten versteifter Bauteile erheblich verbessert und Randbereiche können gezielt eben verbleiben, um Falzoperationen ohne Delaminationen zu ermöglichen. Im Rahmen des beantragten Forschungsvorhabens ergeben sich somit Arbeitspunkte, wie die Kennwertermittlung der charakteristischen elastoplatischen Kenngrößen für das Umformen. Prägeoperationen sollen analysiert und Methoden bezüglich reduzierter Rückfederung erarbeitet werden. Zudem wird das Versteifungspotential durch unterschiedliche Sickenhöhen, sowie der Stützeffekt durch das ebene Deckblech wissenschaftlich untersucht, um diese auf ein exemplarisches Bauteil zu übertragen. Das Ergebnis der Forschungsarbeiten soll somit das technologische Potential und die umformtechnischen Grundlagen im Sinne eines weiterführenden wissenschaftlichen Erkenntnisgewinns eines solchen Schichtverbundes bestehend aus einseitig integrierten Versteifungselementen aufzeigen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen