Neues Schadigungsmodell fur die Kaltmassivumformung: Schadigungsarmes virtuelles Prozessdesign

摘要

Die Herstellung komplexer Bauteilformen fur die Automobil- und Maschinenbaubranche erfordert mehrstufige Massivumformprozesse, bei denen die Werkstoffe haufig an die Grenze ihrer Verformbarkeit gebracht werden. Ein anwendungsorientiertes, schadigungsarmes Prozess- und Bauteildesign wird darum immer wichtiger. Dem steht entgegen, dass die ublichen Versagenskriterien meist nicht in der Lage sind, die Schadigungsentwicklung prazise genug vorherzusagen. Das Fraunhofer-Institut fur Werkstoffmechanik IWM hat darum in einem Forschungsprojekt ein Modell entwickelt, das die tatsachlichen Schadigungs- und Versagensmechanismen im metallischen Werkstoff abbildet und so eine bessere Vorhersage von Schadensort und Versagenszeitpunkt bei Kaltmassivumformprozessen ermoglicht (Bild 1). Damit ist das Fraunhofer IWM-Team Massivumformung seinem Ziel einen grossen Schritt naher, den Umformprozess bereits im Vorfeld so auszulegen, dass die angestrebte Bauteilqualitat kosteneffizient und ressourcenschonend erreicht wird und dass der Anlauf der Produktion bei Herstellern von massivumgeformten Bauteilen ohne zusatzlichen Zeit- und Kostenaufwand realisierbar ist. Die erzielten Projektergebnisse konnen branchenubergreifend fur verwandte Problemstellungen wie der Blechumformung oder im Bereich der Bauteilsicherheit eingesetzt werden.