2017-09-01  –  2022-04-30

282.591,54 EUR

Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Werkzeugmaschinen und Produktionsprozesse IWP - Professur Umformendes Formgeben und Fügen UFF, Chemnitz, Sachsen

03ET1452B

Energiesparende Industrieverfahren - Fertigungstechnik [EA3251]

01174714/1  –  UHSS: Scherschneidstrategien für UHSS

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)

Energie

Ziel des Vorhabens ist es, technische Grundlagen für innovative Scherschneidstrategien zur Verarbeitung von hoch- und höchstfesten Stählen (ultra high strength steel – UHSS ) zu entwickeln. Diese Stähle weisen eine Zugfestigkeit von über 1.000 N/mm² auf und lassen sich durch konventionelle Scherschneidverfahren derzeit nicht mit wirtschaftlichen Standmengen bearbeiten. Untersucht werden zum einen das Scher-, sowie vergleichend das Konter- und das Genauschneiden von UHSS-Blechen, zum anderen ein neu entwickeltes Schneidverfahren, das 'Scherschneiden im Fluid' (SIF). Ansatzpunkt beider Strategien ist es, die stoßartige Belastung des Schneidstempels während des Durchtrennens des Blechwerkstoffes zu minimieren und so völlig neue Anwendungsmöglichkeiten für die Aktivteilwerkstoffe zu eröffnen. Durch eine prozesssichere Fertigung von hochfesten Bauteilen kann das kosten- und zeitintensive Härten entfallen. Dies gestattet die Einsparung von Energie und Ressourcen in der Blechbearbeitung. Fokus der Forschungsarbeiten der Professur UFF sind die Untersuchungen zum konventionellen Scherschneiden (Referenzverfahren) und alternativ dazu zum Genau- sowie zum Konterschneiden. Zunächst wird die Definition der Anforderungen an die Pressen- und Werkzeugtechnik sowie der Geometrie- und Prozessparameter vorgenommen, um die Basis für das Konzept des Versuchswerkzeuges zu schaffen. Vorgesehen ist ein modularer Werkzeugaufbau zur Realisierung der drei Schneidverfahren. Zum besseren Prozessverständnis sowie zur Abschätzung der Prozesskräfte/der Belastungssituation wird mittels FE-System die numerische Berechnung zu den 3 Schneidverfahren durchgeführt. Nach Auswahl des geeigneten Tribo-Systems erfolgen umfangreiche systematische Experimente zum Schneiden. Aufbauend auf der Ergebnisauswertung sowie dem Vergleich zum Scherschneiden im Fluid werden die Verfahren bzgl. ihrer Eignung für das Schneiden von UHSS evaluiert, Handlungsempfehlungen abgeleitet und diese abschließend dokumentiert.