DFG verlängert Transregio von TU Dortmund und RWTH Aachen
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Mithilfe von Umformverfahren können komplexe und maßgeschneiderte Komponenten effizient hergestellt werden. Bei der Umformung kommt es aber auch zu mikroskopischen Schädigungen im Material. Seit 2017 liefert der TRR 188 wichtige Erkenntnisse zur Schädigung, die bei der Herstellung metallischer Bauteile durch Umformprozesse entstehen. Im Fokus der Wissenschaftler*innen steht dabei nicht nur, die Schädigungsmechanismen zu identifizieren, sondern sie auch während der Umformung zu beherrschen und ihre Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit der Bauteile vorherzusagen. Dieser neuartige Ansatz ermöglicht es, bereits bei der Auslegung von Produkten und deren Herstellungsprozessen die tatsächlichen Produkteigenschaften inklusive der fertigungsbedingten Schädigungen zu berücksichtigen.
So entsteht eine neue Generation von Leichtbauprodukten, die eine maßgeschneiderte und bekannte Leistungsfähigkeit aufweisen. Prof. Yannis P. Korkolis vom Institut für Umformtechnik und Leichtbau (IUL) und designierter dritter Sprecher des TRR 188 erklärt: „Als Endergebnis der drei Förderperioden zielen wir auf einen Paradigmenwechsel in der Konstruktion, indem Hersteller die umformungsinduzierte Schädigung bei Fertigungsprozessen so anpassen können, dass sie das gewünschte Materialverhalten während des Betriebs erreichen. Gleichzeitig können sie Material- und Energieressourcen schonen.“
Transfer in die industrielle Praxis
Dies zeigen die Forschenden auch anhand konkreter Demonstratorbauteile auf. Bereits in der zweiten Förderperiode gab es im TRR 188 drei industrielle Transferprojekte, um die Ergebnisse in die Praxis zu übertragen. Für die dritte Förderperiode hat die DFG nun ein viertes bewilligt. Die Transferprojekte unterstreichen ebenso wie die zunehmenden Anfragen aus der Industrie die Relevanz der bisher erzielten Forschungsergebnisse.
In den ersten beiden Förderperioden haben die TRR-Mitglieder bereits für viele typische Blech- und Massivumformprozesse zeigen können, dass es möglich ist, die Schädigung durch Prozessmodifikationen zu beeinflussen und aktiv zu steuern. In der dritten Förderperiode beziehen die Wissenschaftler*innen weitere bislang unentdeckte Schädigungsphänomene in ihre 23 Einzelprojekte ein. Neben der Analyse neuer und komplexerer Prozesse weiten sie die Erkenntnisse zu typischen Stählen auch auf andere Werkstoffe wie Aluminium und den industrierelevanten Presshärtestahl 22MnB5 aus. Erstmals werden auch Stähle mit selbst entworfenen, schadensresistenten Gefügen hergestellt, um ihre Schadenstoleranz in der Weiterverarbeitung und im Einsatz zu demonstrieren.
Interdisziplinäre Zusammenarbeit
Getragen wird der TRR 188 von einem interdisziplinären Konsortium aus Umformtechnik, Materialwissenschaften, Werkstoffprüfung sowie Mechanik. Sprecher der dritten Förderperiode wird Prof. Yannis P. Korkolis vom Institut für Umformtechnik und Leichtbau (IUL, TU Dortmund), Prof. Sebastian Münstermann (IBF, RWTH Aachen) wird sein Stellvertreter. Am Standort Dortmund setzen neben dem IUL auch das Institut für Mechanik (IM) und das Fachgebiet Werkstoffprüftechnik (WPT) ihre Forschung im TRR 188 fort. Neu dabei ist der Lehrstuhl für Reliability Engineering (CRE).
Weiterhin am Sonderforschungsbereich beteiligt ist zudem das Institut für Angewandte Materialien des KIT in Karlsruhe. Auch die zwei Mercator-Professoren Prof. Kaan Inal (University of Waterloo, Kanada) und Prof. Reinhard Pippan (Austrian Academy of Sciences) begleiten den TRR 188 weiter in der dritten Förderperiode. Neben zahlreichen Alexander von Humboldt-Stipendiat*innen hat der TRR 188 bereits im Rahmen von Forschungsaufenthalten mehrere internationale Doktorand*innen nach Dortmund geholt.
Vorlesungsreihe zum Thema Schädigung zu Lehr- und Fortbildungszwecken (auf Englisch)
Ansprechperson bei Rückfragen:
Prof. Dr. Ioannis Korkolis
E-Mail: yannis.korkolistu-dortmundde
Tel.: +49 231 755 8420
Institut für Umformtechnik und Leichtbau
Fakultät Maschinenbau