Forschung an der GSaME - Status und Ergebnisse 2012

des EXIST-Programms, welches neue, optische Sensoren zur In-line-Ermittlungqualitätsrelevanter Messdaten bei der Drehbearbeitung zur Marktreife entwickeln wird.Fortschritte in den genannten Schwerpunktthemen lassen sich wie folgt zusammenfassen:▪▪▪Untersuchung von Materialbearbeitungsprozessen und Gewinnung von Prozesswissen:− Fortschritte bei der Analyse und Beurteilung von Laserschneid- und -schweißprozessen durch Grundlagenuntersuchungen in der Analytik, experimentelleUntersuchungen und Modellbildung, sowohl für Stahlblech als auch Aluminium undkohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (CFK) (jeweils eigenes Promotionsprojekt fürdiese Werkstoffgruppen, wobei die Schwerpunkte der Arbeiten unterschiedlich sind).Die Übertragung auf anwendungsrelevante Prozesse und Anlagen wird hierbei durchIndustriepartner unterstützt.−Minimierung der Prozesskräfte bei der CFK-Zerspanung durch den Einsatzschwingungsüberlagerter Zerspanung im Ultraschallbereich sowie durch die Ermittlungangepasster Bearbeitungsparameter.Prozess- und Werkstoffmodellierung:−−−−−Arbeiten zur Modellbildung des Laserschweißprozesses an Aluminium wurdenabgeschlossen. Hierdurch lassen sich Rückschlüsse auf Anlagenmodifikationen fürdas Remote- Laserschweißen von Al-Freiformbauteilen (z. B. Karosseriebleche)ziehen.Simulation magnetischer Eigenschaften kunststoffgebundener, spritzgegossenerDauermagnete inklusive Versuchsaufbau zur Prozesskenndatenerfassung undVerifikation von Simulationsergebnissen (Aufbau und Verifikation derMagnetmesstechnik zur Erfassung der Materialdaten von Werkzeugstählen undindirekter Prozessgrößen; Konstruktion eines Spritzgusswerkzeugs mit variothermemKavitätseinsatz und integriertem, magnetischem Richtfeld zur Herstellung vonProbekörpern; Aufbau und Optimierung des Simulationssystems bestehend ausMoldflow und Ansys APDL inklusive Schnittstellen und Handling der Materialdaten).Simulation der Werkstückschädigung bei der spanenden Bearbeitung von CFK durchdas Erstellen eines Dreiphasenmodells (Faser, Matrix und Verbindungselementen)unter Berücksichtigung der Werkzeuggeometrie.Analyse des Umformverhaltens von Papierwaben anhand einer Modellvorstellungsowie durch experimentelle Versuchsreihen. Erstellung analytischerNäherungsfunktionen zur Berechnung quasistatischer Papierwabeneigenschaften.Darstellung eines analytischen und numerischen Ansatzes zur Berechnung derSteifigkeit eines Sandwichverbundes bestehend aus Papierwabenkern undHybridnadelvliesdeckschichten.Erstellung eines Spritzgussmodells (Moldflow) zur Simulation der Formfüllung beimSpritzgießen keramischer Hüftgelenkskugeln. Hierfür kompletteWerkstoffcharakterisierung zur Ermittlung der relevanten Werkstoffkenndaten(insbesondere rheologische Kenndaten der plastischen Masse) und Durchführung vonexperimentellen Formfüllstudien zur Verifizierung der Simulationsergebnisse.Internationaler Wissens- und Technologietransfer:−Durchführung einer Umfrage zur Datensammlung über Technologietransferprojektemit dem Zielland Ägypten50