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DFG Schwerpunktprogramm an der BTU: Eigenschaftsgeregelte Umformprozess für mehr Nachhaltigkeit

Eigenschaftsgeregelete Umformprozesse stehen im Mittelpunkt eines neuen DFG-Schwerpunktprogramms an der BTU Cottbus-Senftenberg. Durch die Berücksichtigung von Schwankungen im Prozess und in den Werkstückeigenschaften sollen künftig lange Entwicklungsphasen für neue Werkstoffe, die aufwändige Nachbearbeitung sowie der Ausschuss bei Umformprozessen signifikant reduziert werden. Als eines von 14 neuen Schwerpunktprogrammen, die die DFG ab 2019 mit insgesamt 80 Millionen Euro für drei Jahre fördert, zeichnet sich auch das von Prof. Dr.-Ing. Markus Bambach koordinierte Projekt durch gezielte Nachwuchsförderung und ein Gleichstellungskonzept aus.

Wie die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) am 16. März 2018 bekanntgab, werden ab 2019 14 neue Schwerpunktprogramme mit einem Gesamtfördervolumen von 80 Millionen Euro für drei Jahre eingerichtet. »Eigenschaftsgeregelte Umformprozesse« heißt eines dieser Schwerpunktprogramme und wird koordiniert von Prof. Dr.-Ing. Markus Bambach vom Lehrstuhl Konstruktion und Fertigung der BTU Cottbus-Senftenberg.
Das interdisziplinär angelegte Schwerpunktprogramm bringt Experten aus Umform-, Werkstoff-, Mess- und Regelungstechnik zusammen. »Umformprozesse sind heute überwiegend gesteuerte Prozesse, das heißt, im Umform¬prozess findet keine Messung und Regelung der eigen-schaftsbestimmenden Mikrostruktur statt.«, erklärt Prof. Bambach. Wenn Umformprozesse sich nicht auf Schwankungen im Prozess und in den Werkstückeigenschaften einstellen können, müssen lange Entwicklungsphasen für neue Werkstoffe und Produkte, eine aufwändige Nachbearbeitung sowie die Produktion von Ausschuss in Kauf genommen werden.
Weltweit durchläuft circa 90 Prozent des produzierten Stahls mindestens einen Umformschritt bei der Verarbeitung zum Endprodukt. Schätzungen zufolge geht circa ein Drittel des hergestellten Stahls durch Produktion von Ausschuss und spanende Bearbeitung verloren. Zunehmende Anforderungen an die Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit erfordern die Vermeidung von Ausschuss und verstärken den Bedarf nach eigenschaftsgeregelten Umformprozessen, bei denen Produktgestalt und -eigenschaften trotz unvermeidbarer Schwankungen innerhalb vorgegebener Toleranzen eingestellt werden.
»Die Herausforderungen für die Entwicklung eigenschaftsgeregelter Um-formprozesse resultieren daraus, dass die Wirkung des Werkzeugs auf das Werkstück hochgradig nichtlinear sowie zeitlich und örtlich verteilt ist«, erklärt Bambach weiter. Für eine Eigenschaftsregelung müssen Umformprozesse somit als örtlich verteilte und zeitlich veränderliche Systeme verstanden und auf ihre Regelbarkeit hin untersucht werden. Das Schwerpunktprogramm zeichnet sich außerdem durch die gezielte Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses und ein Gleichstellungskonzept aus.

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Redaktion: Dipl.-Ing. Fahima Fischer
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