Mit den neuesten Erkenntnissen aus Materialwissenschaft und Werkstofftechnik optimieren wir Umformprozesse und Umformwerkzeuge. Mit Hilfe der numerischen Simulation reduzieren wir Versuch-und-Irrtum-Schleifen. Dazu entwickeln wir Modelle, die Werkstoffverhalten beschreiben und bestimmen relevante Werkstoff- und Prozessparameter.
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Neuigkeiten und Nachrichten der Gruppe »Umformprozesse«
Publikationen zum Thema Umformprozesse
Simulation von TWIP-Stählen für die Blechumformung
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Am Fraunhofer IWM hat in Kooperation mit dem Institut für Umformtechnik und Leichtbau (IUL) der Technischen Universität Dortmund die Arbeit an dem durch die AiF geförderten IGF-Forschungsvorhaben
»Entwicklung eines effizienten physikalisch basierten Modellierungsansatzes zur Vorhersage der Mikrostruktur in Strangpressprozessen«
begonnen (IGF Vorhaben Nr. 21682 N). Forschungsziel ist die Entwicklung eines praxistauglichen Ansatzes zur Vorhersage des während des Strangpressens entstehenden Korngefüges mithilfe numerischer Simulationen. Damit wird ein Berechnungswerkzeug zur Prognose der Gefügequalität stranggepresster Produkte erarbeitet, um eine schnellere Anpassung der Prozessführung an neue Materialien oder geänderte Prozessparameter zu ermöglichen.
Das Projekt beinhaltet ein umfangreiches Programm thermomechanischer Versuche an praxisrelevanten Aluminiumlegierungen sowie die metallografische Untersuchung der Proben. Dabei werden am Fraunhofer IWM mit der Prüfmaschine Gleeble 3150 Warmstauchversuche unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt, während am IUL eine Strangpressvorrichtung im Labormaßstab bereitsteht.
Anhand der Versuchsergebnisse wird das am Fraunhofer IWM entwickelte thermodynamisch konsistente Mean-Field-Modell der Gefügeentwicklung kalibriert. Dieses wird anschließend genutzt, um eine große Zahl verschiedener thermomechanischer Versuche zu simulieren. Mit den Ergebnissen aus diesen virtuellen Versuchen wird die experimentelle Datenbasis erheblich erweitert.
Schließlich wird auf Grundlage der erweiterten Datenbasis ein physikalisch motiviertes und numerisch sehr effizientes Materialmodell kalibriert. Dieses wird als Materialroutine für kommerzielle Finite-Elemente-Programme implementiert. Damit wird es möglich sein, die Entwicklung des Korngefüges beim Strangpressen von Aluminiumprofilen schnell und aufwandsarm vorherzusagen.
Weiterführende Informationen zur Modellierung der Mikrostrukturentwicklung in der Gruppe Umformprozesse
Dr. Lukas Kertsch
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Dr. Maksim Zapara
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Am Fraunhofer IWM ist in Kooperation mit dem Institut für Baustatik und Baudynamik der Universität Stuttgart eine neues, von der AiF gefördertes IGF-Forschungsvorhaben (IGF Vorhaben Nr.: 21466 N) gestartet mit dem Titel:
»Verbesserte Blechumformsimulation durch 3D-Werkstoffmodelle und erweiterte Schalenformulierungen – Teil 2«
Das Forschungsvorhaben knüpft an das abgeschlossene IGF-Forschungsvorhaben 19707 N »Verbesserte Blechumformsimulation durch 3D-Werkstoffmodelle und erweiterte Schalenformulierungen« an. In diesem wurde durch die Entwicklung von erweiterten Schalenformulierungen in Kombination mit 3D-Werkstoffmodellen die Prognosequalität von »kritischen Blechumformprozessen«, d.h. Blechumformprozesse, die sich nach dem aktuellen Stand der Technik nur unzureichend abbilden lassen, verbessert. Mit dem Ziel, die Methodik für den Einsatz in der Industrie zu qualifizieren, konzentriert sich das neue Forschungsvorhaben auf drei für praktische Anwendung relevante Aspekte: Zur Verbesserung der numerischen Effizienz der entwickelten Schalenformulierungen werden drei unterschiedliche methodische Ansätze verfolgt, um die Rechenzeit auf ein industriell nutzbares Niveau zu reduzieren. Um einen breiteren Anwenderkreis anzusprechen, soll die Methode zur Identifikation von Modellparametern für anisotrope 3D-Werkstoffmodellen auf eine weitere praxisrelevante Werkstoffklasse erweitert werden. Einen dritten Schwerpunkt bildet die Bewertung der Vorhersagequalität des neu entwickelten Modellierungsansatzes durch praxisnahe Modellversuche sowie anhand eines Realbauteils.
Alexander Wessel
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Dr. Alexander Butz
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Die Ableitung der Steuergrößen materialverarbeitender Prozesse zur Herstellung von Werkstoffen mit gewünschten Eigenschaften ist das "inverse Problem" zur Kausalitätskette Prozessführung-Mikrostrukturausprägung-Werkstoffeigenschaften. Das Hauptziel des Vorhabens ist die Schaffung einer neuen Basis zur Lösung dieses Problems unter dem Einsatz moderner Verfahren aus dem Bereich des Maschinellen Lernens.
Die Inversion soll aus den beiden, explizit separaten Gliedern "Eigenschafts-Struktur-Abbildung" und "struktur-geführte, optimale Prozess-Regelung" bestehen. Der Fokus liegt in der Untersuchung und Entwicklung von Methoden, die eine Inversion der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen von industriell relevanten Werkstoffen erlauben. Diese Inversion stellt die Grundlage für das Design von Mikrostrukturen und die optimale Führung der zugehörigen Herstellungsprozesse dar.
Ziel ist ebenfalls die Entwicklung optimaler Regelungsmethoden zur Erreichung derjenigen Strukturen, welche die gewünschten Eigenschaften darstellen. Im Rahmen des Vorhabens werden diese Methoden zum Nachweis der Anwendbarkeit auf Prozesse der Blechherstellung ausgeprägt und daran untersucht.
Zu den Zielen zählt die Entwicklung von Methoden zur Inversion technologisch bedeutsamer Struktur-Eigenschafts-Beziehungen sowie zur Merkmalsextraktion für eine effiziente Beschreibung von Mikrostrukturen durch Überwachtes Lernen und Unüberwachtes Lernen.
Für die adaptiv-optimale Regelung der Herstellungsprozesse sollen adaptive Prozesspfad-Optimierungsverfahren auf Basis von Reinforcement Learning entwickelt werden.
Wir erwarten, dass die Ergebnisse zu einem wachsenden Verständnis technologisch relevanter Prozess-Struktur-Eigenschafts-Beziehungen von Blechwerkstoffen beitragen. Es sollen Werkzeuge entstehen, mit denen eine wirtschaftliche Entwicklung neuer Werkstoffe und Prozessführungen begünstigt wird.
Am Fraunhofer IWM ist in Kooperation mit der TU Bergakademie Freiberg ein neues, von der AiF gefördertes IGF-Forschungsprojekt am 01.12.2018 gestartet mit dem Titel:
Im Projekt wird das im Vorläufervorhaben IGF 17678N entwickelte mechanismenbasierte Schädigungsmodell mit Hilfe eingehender experimenteller Untersuchungen um eine Methode vervollständigt, die das bisher ungelöste Problem des Einflusses von komplexen Belastungen auf stets vorhandene schädigungsinitiierende nichtmetallische Einschlüsse angeht und diesen bewertbar macht. Die angestrebten Ergebnisse in Form der Bewertungsmethode sollen Umformunternehmen erlauben, Kriterien für nichtmetallische Einschlüsse in Abhängigkeit des Umformprozesses festzulegen und neue Umformstrategien auszuarbeiten, mit denen ein Stahl selbst bei sowohl systematisch als auch unsystematisch auftretenden Einschlüssen schadenstolerant umgeformt werden kann. Als wichtiges Indiz für eine dringende Notwendigkeit solcher Untersuchungen dient die dem Projekt von der AiF-Forschungsgesellschaft Stahlverformung im Jahr 2018 vergebene Auszeichnung „Besondere Branchenrelevanz“.
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M. Sc. Eva Augenstein
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Das Projekt Grey-Box-Modelle befasst sich mit der Verbesserung von maschinellen Lernverfahren (Black-Box-Modelle) durch Integration von Domänenwissen, beispielsweise in Form deterministischer Modelle (White-Box-Ansätze). Grey-Box-Modelle zielen vor allem auf industrielle Anwendungen ab, da dort meist nur wenig aussagekräftige (über den Prozessparameterraum gestreute) Prozessdaten vorhanden sind, die Prozesse selbst allerdings relativ gut erforscht sind. Innerhalb des Projekts bearbeiten wir drei Anwendungsbeispiele mit materialwissenschaftlichem Schwerpunkt: Automatisierte Erkennung von Bruchflächen in Mikrostrukturaufnahmen, statistische Modellierung von Tiefziehprozessen und Parameteridentifikation von Materialmodellen mittels neuronaler Netze.
Im Rahmen des Schwerpunktprogramms 1713 der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) erarbeiten wir ein neuartiges Simulationswerkzeug für die Warmumformung und Wärmebehandlung metallischer Werkstoffe. Unser Ansatz verknüpft das thermomechanische Materialverhalten und die Gefügeentwicklung mithilfe einer umfassenden thermodynamischen Betrachtung. Damit können wir elastisch-plastisches Materialverhalten, Erholung, Rekristallisation, Kornvergröberung, Texturentwicklung und Ausscheidungsbildung sowie die damit verbundenen Verfestigungs- und Entfestigungsvorgänge effizient abbilden. Nach einer erfolgreichen ersten Projektphase wurde nun eine zweite Phase von drei Jahren bewilligt, die im Dezember 2017 begonnen hat.
Lukas Kertsch
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Archiv: Zurückliegende Nachrichten und Veranstaltungen zum Thema Umformprozesse
Am Fraunhofer IWM ist in Kooperation mit dem Institut für Baustatik und Baudynamik der Universität Stuttgart eine neues, von der AiF gefördertes IGF-Forschungsprojekt gestartet mit dem Titel:
„3D-Blechmodellierung: Verbesserte Blechumformsimulation durch 3D-Werkstoffmodelle und erweiterte Schalenformulierungen“
Das Ziel dieses Forschungsvorhabens besteht darin, kritische Blechumformprozesse, die mit den Finite-Elemente-Modellierungsansätzen nach dem aktuellen Stand der Technik nur unzureichend abgebildet werden können, simulativ besser beherrschbar zu machen. Bei solchen „kritischen Blechumformprozessen“ sind die Annahmen der verwendeten Schalenelemente (ebener Spannungszustand und Ebenbleiben des Querschnitts) nicht mehr gültig, und führen zu ungenauen bzw. unbrauchbaren Ergebnissen, wie z. B. bei der Umformung dicker Bleche, beim Vorhandensein von kleinen Radien oder bei speziellen Umformprozessen wie z.B. Falzen, Abstrecken, Prägen oder Rollformen.
Eine Verbesserung soll erreicht werden, indem zwei Aspekte der Modellbildung parallel berücksichtigt und weiterentwickelt werden: Durch die Entwicklung von erweiterten Schalenelementen für die FE-Simulation, die nicht nur die Spannungen in Blechdickenrichtung, sondern auch Effekte aus Querschnittsverwölbungen hinreichend genau abbilden können und gleichzeitig durch die Bereitstellung von angepassten, anisotropen 3D-Materialmodellen und Methoden zur Parameteridentifikation für diese Modelle, die für die erweiterten Schalenformulierungen erforderlich sind.
Die entwickelten Modellansätze sollen für die Implementierung in kommerzielle Software für die Blechumformung bereitgestellt werden, so dass diese für KMU direkt zugänglich sind. Neben der verbesserten Prognosefähigkeit des jeweiligen Umformprozesses können auch genauere Daten für die Simulation oder Bewertung von Folgeprozessen bereitgestellt werden, was zusätzlich einen Mehrwert entlang der Fertigungskette eines Bauteils bedeutet. Weiterhin können die lokalen Belastungszustände in der Nähe der Umformgrenzen besser abgebildet werden, da nach dem Beginn der Lokalisierung bzw. Einschnürung kein ebener Spannungszustand mehr vorliegt. Mittelfristig können die erzielten Ergebnisse von der Blechumformung auch auf den Crashbereich übertragen werden und erschließen damit ein weiteres Anwendungsfeld.
Dr. Alexander Butz
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Besuchen Sie uns auf der 13. Blechexpo – Internationale Fachmesse für Blechbearbeitung vom 07.-10. November 2017 in Stuttgart. Sie finden uns auf dem Gemeinschaftsstand der Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. in Halle 9, Stand-Nr. 9511.
Am Fraunhofer IWM ist in Kooperation mit der Universität Stuttgart ein neues, von der AiF gefördertes IGF-Forschungsprojekt gestartet mit dem Titel:
Hochgeschwindigkeitsscherschneiden von Stangenmaterial
Das Hochgeschwindigkeitsscherschneiden (HGSS) wird in der Kaltmassivumformung oder der Schmiedetechnik eingesetzt, um die benötigten Halbzeuge für die Bauteilfertigung herzustellen. Durch den Einsatz des HGSS-Verfahrens können zugleich Zwischenschritte wie ein Setzprozess oder ggfs. eine zusätzliche Glühbehandlung eingespart werden. Der Einsatzbereich des HGSS-Verfahrens ist jedoch zurzeit aufgrund der stark limitierten Kenntnisse bei hoher Werkstofffestigkeit und -duktilität, bei Schmierneigung des Werkstoffs sowie bezüglich des minimal realisierbaren Länge/Durchmesser-Verhältnisses, des maximalen Schneidspalts oder der maximal möglichen Schneidgeschwindigkeit noch stark beschränkt. Hinzu kommt, dass aktuell anlagen- und werkzeugtechnische Hürden, d.h. die hohen dynamischen Belastungen und fehlende Konstruktionsrichtlinien zur Werkzeugauslegung, eine breite industrielle Anwendung des Prozesses noch verhindern. Darüber hinaus ist die Abbildung von HGSS-Trennprozessen, d.h. das dehnratenabhängige Materialverhalten inklusive der Schädigungsentwicklung und der Werkstofftrennung, mit aktuell verfügbaren Standardmodellen der am weitesten verbreiteten kommerziellen Simulationsprogramme noch nicht ausreichend genau vorauszuberechnen, sodass außerdem auch eine problemadäquate Materialmodellierung erforderlich wird.
Ziel des neuen IGF-Forschungsprojekts ist die Verbesserung der Prozessbeherrschung zur Erweiterung der Prozesseinsatzgrenzen und Steigerung der Energie- und Rohstoffeffizienz vom HGSS-Prozess. Dieses Ziel wird durch kombinierte experimentelle und numerische Analysen zum Einfluss von Prozess- und Bauteilparametern erreicht. Bei diesem ganzheitlichen Ansatz besteht eine enge Wechselwirkung zwischen den komplexen Werkstoffuntersuchungen unter hohen Dehnraten im Labor (MPA Stuttgart), den Prozessanalysen an der HGSS-Anlage (IFU Stuttgart) und der numerischen Modellbildung (Fraunhofer IWM). Hierdurch wird es möglich, den Trennvorgang bei hohen Formänderungsgeschwindigkeiten experimentell durchzuführen, numerisch zu simulieren und zu analysieren, um im Anschluss den Prozess bewerten oder verbessern zu können. Durch die Beteiligung der AiF-Forschungsvereinigung Stahlverformung FSV sowie verschiedener Industriepartner wird die industrielle Anwendbarkeit sichergestellt.
Dr. Maksim Zapara
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Am Fraunhofer IWM ist in Kooperation mit der TU Bergakademie Freiberg ein neues, von der AiF gefördertes IGF-Forschungsprojekt gestartet mit dem Titel:
Experimentelle Untersuchung und werkstoffgerechte Beschreibung verarbeitungsrelevanter mechanischer Eigenschaften von Walzdraht aus Kaltfließpressstählen in Abhängigkeit von technologischen Parametern des GKZ-Glühens
Leichtbaukonzepte im Bereich des Fahrzeugbaues wirken sich auf die Gestaltung von fließgepressten Bauteilen und auf die Anwendung von Werkstoffen zu deren Fertigung aus. Es werden immer mehr hoch- und höchstfeste Kaltumformteile mit komplexeren Formen verlangt und eingesetzt. Um die dafür geeigneten Werkstoffe kaltumformtechnisch mit ausreichender Werkzeugstandzeit einsetzen zu können, müssen die Werkstoffe als Draht vor der Kaltumformung einer sogenannten GKZ-Glühbehandlung (Glühen auf kugeligen Zementit) unterzogen werden. GKZ-Glühen ist ein Verfahren der Wärmebehandlung von Metallen, bei dem ihre Zerspanbarkeit sowie Kaltverformbarkeit verbessert werden. Allerdings wird der mit hohem Energieaufwand eingestellte Gefügeaufbau aus Sicht der Verarbeitungseigenschaften nicht für jede Bauteilkomponente benötigt. Daher stellt die Schaffung von Basiswissen für die Verbesserung des bestehenden Wärmebehandlungsverfahrens die Hauptmotivation des Forschungsprojekts dar. Außer dem Vorteil einer durchgehenden Verkettung von Technologieschritten besteht der praktische Aspekt in der freien Gestaltung eines auf den Werkstoff und die daraus geformten Komponenten zugeschnittenen Wärmebehandlungszyklus samt einer deutlichen Energie- und Materialeinsparung sowie der Erhöhung der Ofendurchsatzkapazität.
Um den Umfang und die Komplexität der Aufgaben umsetzen zu können, wird eine interdisziplinäre Kooperation vorgesehen: Das Institut für Metallformung der TU Bergakademie Freiberg ist für die numerische Modellierung der Auflösungskinetik, experimentelle Glühuntersuchungen und integrative Beschreibung des variierten Werkstoffzustandes mit entsprechendem Fließverhalten zuständig, und dem IWM obliegt die Mikrostrukturcharakterisierung mit der simulativen Bestimmung des Materialfließverhaltens in unterschiedlichen Glühzuständen samt Parameteridentifikation durch experimentelle Ergebnisse. Durch die Beteiligung der AiF-Forschungsvereinigungen FOSTA (Stahlanwendung) und FSV (Stahlverformung) sowie verschiedener Industriepartner aus beiden Bereichen wird die Interdisziplinarität sichergestellt.
Dr. Maksim Zapara
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Am Fraunhofer IWM ist in Kooperation mit dem Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) eine neues, von der AiF gefördertes IGF-Forschungsprojekt gestartet mit dem Titel:
»Virtuelle Kennwertermittlung für die Umformsimulation von Feinblechen – Teil 2«
In der Praxis der Blechumformsimulation besteht für viele Werkstoffe noch Klärungsbedarf, welches Materialmodell erforderlich ist und wie die Modellparameter zu bestimmen sind, um den Werkstoff hinreichend genau abzubilden. Aufgrund der Blechanisotropie spielt neben der Kaltverfestigung die Beschreibung des Fließorts eine zentrale Rolle. Insbesondere bei der Anwendung höher entwickelter Fließortmodelle sind zur präzisen Ermittlung von Modellparameter Versuche erforderlich, die experimentell nur schwer oder gar nicht zugänglich sind.
Die Gruppe »Umformprozesse« bearbeitet nun ab dem 1.12.2015 in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IWU ein neues, von der AiF gefördertes IGF-Projekt (18810BG).
In dem Vorgängerprojekt (AIF-Nr.: 17469BG) wurden die Grundlagen erarbeitet, um mit Hilfe von »virtuellen Versuchen« das Werkstoffverhalten für beliebige Belastungszustände aus Mikrostruktur-Simulationsmodellen vorherzusagen. Die daraus ermittelten makroskopischen Größen sollen in diesem Forschungsvorhaben zusätzlich zu experimentellen Daten für eine genauere Auswahl und Anpassung der Fließortmodelle in der Umformsimulation verwendet werden. Das Ziel dieses Vorhabens besteht darin, die in dem Vorgängerprojekt erarbeiteten Methoden der virtuellen Kennwertermittlung auf praxisrelevante Beispiele aus der Blechumformung anzuwenden. Insbesondere wird der Mehrwert der »virtuellen Kennwertermittlung« bzgl. der Vorhersagegenauigkeit von Umformsimulationen im Vergleich zu den Standardverfahren anhand von Bauteilversuchen überprüft und bewertet.
Dr. Alexander Butz
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Am Fraunhofer IWM startet in Kooperation mit dem Forschungsinstitut für Edelmetalle und Metallchemie (FEM) eine neues, von der AiF gefördertes IGF-Forschungsprojekt mit dem Titel:
»Standardisierung der mechanischen Charakterisierung und Quantifizierung von Materialkennwerten zur Modellierung des zeitabhängigen Verformungsverhaltens von Halbzeugen aus hochleitfähigen Cu-Legierungen».
Die Spannungsrelaxation hat einen sehr großen Einfluss auf die Zuverlässigkeit von Cu-Komponenten und -Systeme. Sie ist daher nicht nur interessant für die Werkstoffforschung sondern hat auch große Bedeutung für die Wettbewerbsfähigkeit von Cu-verarbeitenden Unternehmen.
Die Gruppe »Umformprozesse« bearbeitet nun ab dem 1.12.2015 ein neues, von der AiF gefördertes IGF-Projekt. Dessen Ziel ist es, die in Zusammenarbeit von Fraunhofer IWM und dem Forschungsinstitut für Edelmetalle und Metallchemie (FEM) erarbeiteten Erfahrungen und Kompetenzen bezüglich der mechanischen Charakterisierung und Modellierung der Spannungsrelaxation von Cu-Werkstoffen in eine neue Prüfrichtlinie für Cu-Werkstoffe zu überführen.
Mit dem neuen Richtlinienentwurf haben die beteiligten Projektpartner der Halbzeughersteller und -verbraucher eine fundierte Diskussionsgrundlage, von der eine allgemein gültige und verbindliche Prüfvorschrift zur einheitlichen Charakterisierung von Cu-Werkstoffen abgeleitet werden soll. Die Prüfvorschrift liefert Herstellern und potentiellen Anwendern von Cu-Werkstoffen Hinweise zur Ermittlung von experimentellen Daten, die zur Relaxationsbeschreibung bzw. –modellierung in allen gängigen FE-Simulationsprogrammen geeignet ist.
Hierdurch können die betreffenden Unternehmen ihre Cu-Bauteile und –Produkte mit FE-Simulationen effizient auslegen, kritische Bereiche identifizieren oder optimieren und somit die Zuverlässigkeit ihrer Cu-Komponenten und -Systeme in naher Zukunft bei zugleich steigendem Zeit- oder Konkurrenzdruck weiter verbessern.
Ansprechpartner:
Dr. Matthias Weber
Telefon +49 761 5142-272
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Dr. Dirk Helm
Telefon +49 761 5142-158
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Besuchen Sie uns auf der 12. Blechexpo – Internationale Fachmesse für Blechbearbeitung vom 03.-06. November 2015 in Stuttgart. Sie finden uns auf dem Gemeinschaftsstand der Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. in Halle 7, Stand-Nr. 7508.
Mit TWIP-Stählen kann bei einer Zugfestigkeit von 1000 MPa eine Bruchdehnung von 40 % bis 50 % erreicht werden. Das Energieaufnahmevermögen von Bauteilen wird erheblich verbessert und die benötigte Blechdicke kann reduziert werden. Um das Deformationsverhalten von TWIP-Stählen genau zu beschreiben, wurde am Fraunhofer IWM ein geeignetes Werkstoffmodell entwickelt. Wesentliches Merkmal ist die physikalische Beschreibung der Entwicklung des Zwillingsvolumenanteils in Abhängigkeit der Verformung und des Spannungszustands.
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Durch die Kopplung von gleichen oder unterschiedlichen Simulationsmethoden bilden wir ganze Prozessketten virtuell ab. Für die Blechumformung haben wir so Konzepte zur Verknüpfung aufeinanderfolgende Prozessschritte entwickelt: An die Simulation des Kaltwalzens mittels der Finite Elemente Methode und Mikrostrukturmodellen schließt sich die Beschreibung der Wärmebehandlung an. Die Ergebnisse werden wiederum in Mikrostruktursimulationen zur Vorhersage makroskopischer, mechanischer Kennwerte verwendet, die in die Werkstoffmodellierung für Umformsimulationen auf der Bauteilskala einfließen. Auf diese Weise untersuchen wir den Einfluss einzelner Prozessparameter auf die finalen Werkstoffeigenschaften.
Mehr zur durchgängigen rechnerischen Verknüpfung von Fertigungsschritten
Mit dem »virtuellen Labor« errechnen wir makroskopische Werkstoffeigenschaften unter Berücksichtigung der Mikrostruktur. Damit erweitern wir die experimentelle Grundcharakterisierung von Werkstoffen. Die aus der virtuellen Kennwertermittlung resultierenden Daten verarbeiten wir in gleicher Weise weiter wie experimentelle Daten und nutzen diese beispielsweise für eine genaue Anpassung von Materialmodellen für die Blechumformsimulation. Besonders hochfeste Blechwerkstoffe fordern komplexe Materialmodelle, deren Anpassung durch zusätzliche virtuelle Daten vereinfacht werden kann.
Dr. Dirk Helm:
Prozesssimulation in der Umformtechnik
am Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Kontinuumsmechanik I/II
an der Universität Freiburg
Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM