IGF-Projekt 19511 N

Tailored Heating in der Warmumformung

Forschungsstellen
RWTH Aachen, Institut für Industrieofenbau und Wärmetechnik
Leibniz Universität Hannover, Institut für Elektroprozesstechnik

Laufzeit
01.01.2018 – 31.12.2019

Zusammenfassung

Die Idee für den Forschungsantrag „Tailored Heating“ stammt aus der Warmmassivumformung. Dort wird ein homogenes Temperaturprofil angestrebt oder nur ein Abschnitt des Bauteils erwärmt (partielle Erwärmung). In diesem Forschungsprojekt sollen die Möglichkeiten für eine maßgeschneiderte Verteilung der Fließspannung erforscht werden. Diese wird über eine gezielt inhomogene Temperaturverteilung erreicht. Dies bietet eine zusätzliche neue Möglichkeit, den Materialfluss zu steuern. Eine komplexe Vorform lässt sich durch freies Anstauchen in Verbindung mit „Tailored Heating“ herstellen. Dies konnte bereits in einer Vorstudie belegt werden.
Zur Erzeugung der Temperaturverteilung in drei verschiedenen Werkstoffen werden konduktive Erwärmung, Induktion und Erwärmung mit Direct Flame Impingement eingesetzt. Zunächst werden numerische Untersuchungen durchgeführt, um den Parameterraum einzugrenzen und die Versuchsaufbauten auszulegen. Anschließend werden experimentelle Untersuchungen durchgeführt und die drei Verfahren technisch und wirtschaftlich miteinander verglichen. Die angestrebten Ergebnisse umfassen das Prozessfenster für die maßgeschneiderte Verteilung der Fließspannung für die drei Werkstoffe sowie Richtlinien zur Auslegung und Anwendung entsprechender Erwärmungsanlagen. Gleichzeitig wird eine Übersicht über Vor- und Nachteile der verschiedenen Erwärmungsverfahren für unterschiedliche Anwendungsfälle erstellt.
Das Verfahren bietet die Möglichkeit, Vorformen ohne teure spezialisierte Maschinen herzustellen und erlaubt somit KMU in der Schmiedeindustrie, ihr Produktportfolio ohne große zusätzliche Kosten zu erweitern. Darüber hinaus ergeben sich Möglichkeiten für einen optimierten Materialfluss beim Gesenkschmieden. Zusätzlich profitieren KMU, die entsprechende Erwärmungsanlagen herstellen können und Simulationsanbieter, die Schmiedebetriebe bei der Planung der Umformprozesse unterstützen.


BMWi_Web_de_WBZDas IGF-Vorhaben 19511 N der Forschungsvereinigung Forschungskuratorium Maschinenbau e.V. wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
Weitere Informationen erhalten Sie über das Forschungskuratorium Maschinenbau e.V., Lyoner Straße 18, 60528 Frankfurt oder info@fkm-net.de