Schädigungsarmes virtuelles Prozessdesign

Die Herstellung komplexer Bauteilformen für die Automobil- und Maschinenbaubranche erfordert mehrstufige Massivumformprozesse, bei denen die Werkstoffe häufig an die Grenze ihrer Verformbarkeit gebracht werden. Ein anwendungsorientiertes, schädigungsarmes Prozess- und Bauteildesign wird darum immer wichtiger. Dem steht entgegen, dass die üblichen Versagenskriterien meist nicht in der Lage sind, die Schädigungsentwicklung präzise genug vorherzusagen. Das Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM hat darum in einem Forschungsprojekt ein Modell entwickelt, das die tatsächlichen Schädigungs- und Versagensmechanismen im metallischen Werkstoff abbildet und so eine bessere Vorhersage von Schadensort und Versagenszeitpunkt bei Kaltmassivumformprozessen ermöglicht (Bild 1). Damit ist das Fraunhofer IWM-Team Massivumformung seinem Ziel einen großen Schritt näher, den Umformprozess bereits im Vorfeld so auszulegen, dass die angestrebte Bauteilqualität kosteneffizient und ressourcenschonend erreicht wird und dass der Anlauf der Produktion bei Herstellern von massivumgeformten Bauteilen ohne zusätzlichen Zeit- und Kostenaufwand realisierbar ist. Die erzielten Projektergebnisse können branchenübergreifend für verwandte Problemstellungen wie der Blechumformung oder im Bereich der Bauteilsicherheit eingesetzt werden.