Elektroden-Verschleißmodell zur Standmengenvorhersage für die Widerstandserwärmung zum Formhärten

• Antragsteller: Dr.-Ing. Sven Hübner
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 509812086

Um den Bauteilanforderungen bezüglich Crashsicherheit bei gleichzeitigem Leichtbau in der Automobilindustrie zu genügen, hat sich das Verfahren des Formhärtens etabliert. Ein Prozess, welcher hierfür ein außerordentliches Energieeinsparpotenzial und ein Aufwärmen in Sekunden ermöglicht, ist die konduktive Blecherwärmung. Zu diesem Verfahren liegen allerdings keine Angaben des Elektrodenverschleißes in der Literatur vor. Da die konduktive Erwärmung auf dem Prinzip der Widerstandserwärmung basiert, sind die Verschleißeffekte in der ersten Phase des Aufheizens ähnlich denen der Elektroden beim Widerstandsschweißen. Auf diesen vorliegenden Erkenntnissen wird aufgebaut. Das Ziel des Projekts besteht in der grundlagenwissenschaftlichen Erforschung und Beschreibung des Elektrodenverschleißes bei der konduktiven Widerstandserwärmung im Rahmen der Aufstellung eines analytischen Verschleißmodells. Mit diesem Modell soll die Vorhersage der zu erwartenden Elektrodenstandmenge ermöglicht werden. Als Basis für die Modellbildung dient das Modell von ZHANG zur Beschreibung des Übergangswiderstandes beim Widerstandsschweißen, welches um relevante Elektrodenverschleißparameter der konduktiven Erwärmung erweitert wird. Daraus wird anschließend ein analytisches Verschleißgrenzenmodell zur Standmengenvorhersage erarbeitet. Die Parametrisierung erfolgt mit experimentellen Versuchen, wofür im Rahmen des Projekts ein Elektrodenverschleißprüfstand aufgebaut wird. Konduktive Erwärmungs- und Formhärteversuche dienen zur wissenschaftlichen Bewertung des Erwärmungsergebnisses mit den verschlissenen Elektroden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen