Massivbauteile perfekt umgeformt
Sollen Metalle umgeformt werden, entstehen häufig Schäden an den Werkstoffen. Eine mögliche Ursache: Der Pressdruck ist zu groß, das Material bekommt Risse und Löcher. Per Simulation am PC berechnen Forscher nun, wie sich Defekte in den Bauteilen vermeiden lassen.
Auf der Autoshow glänzt und glitzert es in allen Ecken. Links steht ein mit Blattgold überzogener Porsche, auf der anderen Seite wird ein bordeauxfarbener Mercedes präsentiert. Doch bis die Luxusschlitten als ausgereifte Produkte zum Verkauf stehen, haben sie einen langen Weg vor sich: Die Eigenschaften der verwendeten Werkstoffe sind komplex, beim Herstellen der Karrossen können daher eine Reihe von Komplikationen auftreten. Eine erste Hürde müssen die Stahlhersteller nehmen, die am Beginn der Fertigungskette stehen. Sie verformen massive Teile aus Metall zu Blechen, Rohren, Drähten und Stangen, welche die Autobauer dann verarbeiten. Bei diesem Umformungsprozess können die Werkstoffe Schaden nehmen. Sie werden zu stark deformiert, etwa weil die Reibung zu groß oder die Temperatur des Umformwerkzeugs nicht optimal ist.
Um ein einwandfreies Bauteil zu produzieren, müssen die Hersteller nicht nur zahlreiche Prototypen mit den richtigen Materialeigenschaften anfertigen, sondern auch im Trial-and-error-Verfahren ausloten, wie das Umformwerkzeug eingestellt sein muss – ein zeitaufwändiger und teurer Vorgang. Den Forschern des Fraunhofer-Instituts für Werkstoffmechanik IWM in Freiburg ist es gelungen, diesen Prozess mit Hilfe von computergestützten Modellen kostengünstiger zu gestalten. »Mit unserer numerischen Simulation berechnen wir, wie stark sich ein Bauteil deformieren lässt, bevor ein Riss entsteht. Und wir analysieren, welchen Einfluss Faktoren wie Pressdruck oder das verwendete Schmiermittel auf die Eigenschaften des Werkstoffs haben«, sagt Dr. Dirk Helm, Projektleiter am IWM. Derzeit erhältliche kommerzielle Software könne das Umformverhalten von Massivbauteilen aus Metall nicht so detailgenau voraussagen wie seine Simulationsroutinen. »Wir konnten feststellen, dass durch eine spezielle Geometrieänderung eines Umformwerkzeugs Löcher vermieden wurden, da in diesem Fall die Porendichte nicht stark, sondern nur geringfügig gestiegen ist«, erklärt Helm. »Mit unserer Simulation können wir die optimalen Eigenschaften der Bauteile und der Umformwerkzeuge wesentlich schneller identifizieren als durch Versuch und Irrtum.« Der Forscher ist überzeugt, dass sich der Ausschuss mit Simulationen deutlich reduzieren lässt.
Die Software hat sich in der Praxis bereits bewährt: Bislang verwenden die Experten ihre numerische Simulation bei Kaltumformungsprozessen, bei denen der Einfluss der Temperatur eines Werkzeugs keine Rolle spielt. In Zukunft soll die Computersimulation auch bei Warmumformungsprozessen eingesetzt werden.
(Quelle: Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung)
zurück
Wir lassen Visionen Taten folgen!
Die Raiffeisenlandesbank Oberösterreich Aktiengesellschaft ist nicht nur die stärkste Regionalbank... [mehr]
Erfolg ist denkbar – Erfolg ist machbar
Innovationspreis 2010 des Landkreises Göttingen zum 8. Mal ausgeschrieben [mehr]
Offene Immobilienfonds in der Krise
Nach Schließung eines weiteren offenen Immobilienfonds TMW Immobilien Weltfonds müssen sich immer... [mehr]
Leserbrief
P.T. Magazin 4/2009
Zu: „Rettet unsere Söhne!“
„Haben Sie vielen Dank für diesen längst überfälligen Artikel! Der Aufschrei über die ideologisch gewollte Diskriminierung von Jungen und Männern hierzulande ist indes, wie Sie richtig schreiben, schon viel zu lange ausgeblieben. Inzwischen leben wir in einem Gemeinwesen, in dem feministische Seilschaften, zahlreiche reine Frauenlobbies und ein Bundesministerium, das sich schon im Titel für alle außer Männer zuständig weiß, den Ton angeben und die veröffentlichte Meinung beherrschen. Dieser Verkrustung zu begegnen, sie aufzubrechen und der beginnenden, politisch diktierten Geschlechterapartheid etwas entgegenzustellen, sind wir alle dringend gefordert, weil Humanismus und nicht Feminismus unser Leitbild sein muss. Ganz wenige mutige Journalisten haben mit ihren viel zu seltenen Artikeln hier einen Anfang gemacht. Schön, dass Sie dazugehören.“
Dr. Berndt Goossens

drucken
Kommentar








