Definierte Eigenspannungs-Einstellung beim reibungsunterstützten Drücken und Drückwalzen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Werner Homberg
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 410908773

Ziel des Vorhabens ist die Erweiterung des Reibdrückens auf Basis von grundlegenden Untersuchungen im Hinblick auf die Herstellung von Hochleistungsbauteilen mit definierten Eigenspannungszuständen für die Luft- und Raumfahrttechnik. Die so erzeugten lokal angepassten Eigenspannungsverteilungen sollen eine Verbesserung der Bauteilqualität bzw.-funktionalität bewirken, in dem beispielsweise das Versagen verzögert oder aber definiert herbeigeführt werden kann. Das übergeordnete Ziel ist daher die Einstellung von definierten Eigenspannungsverläufen über den gesamten belastungsrelevanten Bereich reibgedrückter Bauteile, um eine Verbesserung der Bauteilqualität bzw. -funktionalität zu bewirken. Dabei wird die Forschungshypothese verfolgt, dass sich insbesondere unter Anwendung eines modellbasierten Regelungs-Konzepts die Eigenspannungsverteilung genau, reproduzierbar und effizient über den gesamten Bereich reibgedrückter Bauteile einstellen lassen und dass durch die konstruktive Anpassung des Reibdrück-Werkzeugsystems und der damit einhergehenden Erweiterung des Prozessparameterbereichs und des Spektrums der Prozessstrategien weiterführende Möglichkeiten zur Eigenspannungseinstellung geschaffen werden. Die an die neuen Prozessparameter angepasste modellbasierte Regelung soll dabei auch auf die Messwerte der effizienten und prozessnahen 3D-DIC-Bohrlochmethode zurückgreifen. Im Weiteren soll insbesondere der Aufbau theoretischer und numerischer Modelle zur Eigenspannungsentstehung im Reibdrückprozess die empirische Modellbildung ersetzen und eine noch effizientere Online-Regelung des Prozesses ermöglichen. Die so erzeugten Bauteile in verschiedenen definierten Belastungssituationen sollen letztlich eine Erweiterung der Ermüdungsfestigkeit oder das gezielte einstellbare Versagen nachweisen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr.-Ing. Eugen Wiens