Forschung an der GSaME - Status und Ergebnisse 2012
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des EXIST-Programms, welches neue, optische Sensoren zur In-line-Ermittlungqualitätsrelev<strong>an</strong>ter Messdaten bei <strong>der</strong> Drehbearbeitung zur Marktreife entwickeln wird.Fortschritte in den gen<strong>an</strong>nten Schwerpunktthemen lassen sich wie folgt zusammenfassen:▪▪▪Untersuchung von Materialbearbeitungsprozessen <strong>und</strong> Gewinnung von Prozesswissen:− Fortschritte bei <strong>der</strong> Analyse <strong>und</strong> Beurteilung von Laserschneid- <strong>und</strong> -schweißprozessen durch Gr<strong>und</strong>lagenuntersuchungen in <strong>der</strong> Analytik, experimentelleUntersuchungen <strong>und</strong> Modellbildung, sowohl für Stahlblech als auch Aluminium <strong>und</strong>kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CFK) (jeweils eigenes Promotionsprojekt fürdiese Werkstoffgruppen, wobei die Schwerpunkte <strong>der</strong> Arbeiten unterschiedlich sind).Die Übertragung auf <strong>an</strong>wendungsrelev<strong>an</strong>te Prozesse <strong>und</strong> Anlagen wird hierbei durchIndustriepartner unterstützt.−Minimierung <strong>der</strong> Prozesskräfte bei <strong>der</strong> CFK-Zersp<strong>an</strong>ung durch den Einsatzschwingungsüberlagerter Zersp<strong>an</strong>ung im Ultraschallbereich sowie durch die Ermittlung<strong>an</strong>gepasster Bearbeitungsparameter.Prozess- <strong>und</strong> Werkstoffmodellierung:−−−−−Arbeiten zur Modellbildung des Laserschweißprozesses <strong>an</strong> Aluminium wurdenabgeschlossen. Hierdurch lassen sich Rückschlüsse auf Anlagenmodifikationen fürdas Remote- Laserschweißen von Al-Freiformbauteilen (z. B. Karosseriebleche)ziehen.Simulation magnetischer Eigenschaften kunststoffgeb<strong>und</strong>ener, spritzgegossenerDauermagnete inklusive Versuchsaufbau zur Prozesskenndatenerfassung <strong>und</strong>Verifikation von Simulationsergebnissen (Aufbau <strong>und</strong> Verifikation <strong>der</strong>Magnetmesstechnik zur Erfassung <strong>der</strong> Materialdaten von Werkzeugstählen <strong>und</strong>indirekter Prozessgrößen; Konstruktion eines Spritzgusswerkzeugs mit variothermemKavitätseinsatz <strong>und</strong> integriertem, magnetischem Richtfeld zur Herstellung vonProbekörpern; Aufbau <strong>und</strong> Optimierung des Simulationssystems bestehend ausMoldflow <strong>und</strong> Ansys APDL inklusive Schnittstellen <strong>und</strong> H<strong>an</strong>dling <strong>der</strong> Materialdaten).Simulation <strong>der</strong> Werkstückschädigung bei <strong>der</strong> sp<strong>an</strong>enden Bearbeitung von CFK durchdas Erstellen eines Dreiphasenmodells (Faser, Matrix <strong>und</strong> Verbindungselementen)unter Berücksichtigung <strong>der</strong> Werkzeuggeometrie.Analyse des Umformverhaltens von Papierwaben <strong>an</strong>h<strong>an</strong>d einer Modellvorstellungsowie durch experimentelle Versuchsreihen. Erstellung <strong>an</strong>alytischerNäherungsfunktionen zur Berechnung quasistatischer Papierwabeneigenschaften.Darstellung eines <strong>an</strong>alytischen <strong>und</strong> numerischen Ansatzes zur Berechnung <strong>der</strong>Steifigkeit eines S<strong>an</strong>dwichverb<strong>und</strong>es bestehend aus Papierwabenkern <strong>und</strong>Hybridnadelvliesdeckschichten.Erstellung eines Spritzgussmodells (Moldflow) zur Simulation <strong>der</strong> Formfüllung beimSpritzgießen keramischer Hüftgelenkskugeln. Hierfür kompletteWerkstoffcharakterisierung zur Ermittlung <strong>der</strong> relev<strong>an</strong>ten Werkstoffkenndaten(insbeson<strong>der</strong>e rheologische Kenndaten <strong>der</strong> plastischen Masse) <strong>und</strong> Durchführung vonexperimentellen Formfüllstudien zur Verifizierung <strong>der</strong> Simulationsergebnisse.Internationaler Wissens- <strong>und</strong> Technologietr<strong>an</strong>sfer:−Durchführung einer Umfrage zur Datensammlung über Technologietr<strong>an</strong>sferprojektemit dem Ziell<strong>an</strong>d Ägypten50