2016-07-01  –  2020-06-30

1.182.420,00 EUR

HEGGEMANN Aktiengesellschaft, Büren, Nordrhein-Westfalen

03ET1420A

Energiesparende Industrieverfahren - Fertigungstechnik [EA3251]

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)

Energie

Das Vorhabensziel ist die Entwicklung eines energie- und materialeffizienten Warmtiefziehprozesses zur Umformung hochfester Titanlegierungen zu komplexen Strukturteilen. Es soll der Nachweis erbracht werden, dass die Herstellung qualitativ hochwertiger, endkonturnaher Titan-Strukturteile energie- und materialeffizient sowie wirtschaftlich in einem teilautomatisierten kontinuierlichen Herstellprozess im industriellen Maßstab möglich ist. Gegenüber dem Stand der Technik sollen folgende Optimierungen erreicht werden: - Signifikante Reduzierung des Energie- und Materialeinsatzes für die Herstellung hochfester Titan-Strukturteile; - Warmformen hochfester blechbasierter Titan-Halbzeuge ohne Schutzgasatmosphäre; - Vermeidung der Bildung sauerstoffangereicherter spröder Randschichten (a-case); - Signifikante Reduzierung der Bearbeitungszeiten und eine Prozesskettenverkürzung durch endkonturnahe Fertigung mit geringem Nachbearbeitungsaufwand. Wesentliche Arbeitsschritte zur Erreichung der Vorhabensziele sind: -die systematische Untersuchung der Entstehung von a-case, in Abhängigkeit von Bearbeitungszeit- und -temperaturen in umfangreichen Versuchsreihen; -die Bildung materialspezifischer Werkstoffmodelle unter Berücksichtigung des Einflusses von a-case auf die technologisch mechanischen Materialeigenschaften; -der Aufbau einer Simulationsmethodik unter Berücksichtigung der neuen Werkstoffmodelle; -die Entwicklung eines Umformprozesses inklusive verschiedener Prozessalternativen zur Vermeidung der Bildung von a-case-Schichten; -Entwicklung, Konstruktion und Bau einer Versuchsanlage inkl. Werkzeugen und Prozessvarianten; -Umfangreiche Umformversuche in mehreren Iterationsstufen bei Raumtemperatur sowie bei Temperaturen bis zu 900 °C; -Umfangreiche Simulationen sowie Abgleich zwischen Simulations- und Umformergebnissen bis zum Nachweis der reproduzierbaren Beherrschung der Prozessparameter und einer ausreichend genauen Vorhersagbarkeit von Umformergebnissen via Simulation.