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Teilvorhaben: Werkstoffe und Werkstoffdaten

Das Projekt "Teilvorhaben: Werkstoffe und Werkstoffdaten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ThyssenKrupp Steel AG durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung von innovativen und energieeffizienten Prozessketten für das ofenfreie Warmumformen von Blechwerkstoffen aus hochfesten Stählen. Zentraler Ansatz ist die Integration der 'Kontaktwärmebehandlung' in die Prozesskette der Warmumformung. ThyssenKrupp Steel stellt in Abstimmung mit den Projektpartnern geeignete hochfeste Stahlwerkstoffe bereit und führt Untersuchungen zu Substrat und Beschichtung durch. Für Simulationszwecke werden geeignete Werkstoffdaten ermittelt und an die Partner weitergeleitet. Experimentell werden Versuche mit variablen Temperatur-Zeit-Zyklen auf einer Gleeble-Anlage durchgeführt. Die sich in Abhängigkeit der Prozessführung einstellenden Gefüge werden mikrostrukturell bewertet und die mechanischen Eigenschaften im Zugversuch ermittelt. Beim DOC erfolgt die Untersuchung verschiedener Beschichtungssysteme auf Substraten, wobei der Einfluss von Verarbeitungsparametern auf die Oberflächeneigenschaften ermittelt wird. Weiterhin werden metallkundlichen Untersuchungen zur Charakterisierung der Überzüge sowie Korrosionsuntersuchungen und Untersuchungen im Hinblick auf die Weiterverarbeitung der beschichteten Stahloberflächen wie beispielsweise das Testen der Schweißeignung durchgeführt.

Teilvorhaben: Induktionsanlagen, Energie- und Ressourceneffizienz

Das Projekt "Teilvorhaben: Induktionsanlagen, Energie- und Ressourceneffizienz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SMS Elotherm GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Realisierung von innovativen und energieeffizienten Prozessketten für die ofenfreie Warmumformung von Blechwerkstoffen aus hochfesten Stählen. Dabei soll ein neues Wärmebehandlungsverfahren, die Kontaktwärmebehandlung, zum Einsatz kommen. Damit können Nachteile bisheriger konventioneller Öfen (Energieverbrauch, Durchlaufzeit, Platzbedarf, hohe Investitionen) durch intelligente Einzelstationen beseitigt werden. Ein weiteres Ziel, dass mit diesem Ansatz erreicht werden kann, ist die Erzeugung gradierter Bauteileigenschaften, indem lediglich Teilzonen eines Bauteils mit gezieltem Temperaturprofil beaufschlagt werden (Einstellen von Festigkeit u. Duktilität). Durch den Einsatz dünnerer, aber festerer Bleche ist mit einer beträchtlichen Gewichtseinsparung pro Bauteil bzw. Endprodukt zu rechnen, was zu einer Ressourcenschonung führt. Es gilt eine Auswahl an geeigneten Blechqualitäten zu bestimmen und damit rechnerische Simulationen durchzuführen, welche danach im Labor überprüft werden. Dann werden diese Ergebnisse auf eine bei NMB zur Verfügung stehenden Anlage im Labormaßstab umgesetzt. Damit erfolgt die Entwicklung von intelligenten Prozessketten zum ofenfreien Presshärten. Diese sollen an dafür bereit gestellten Werkzeugen und Demonstrationsbauteilen zum Einsatz kommen. Hierbei wird die Serientauglichkeit der Prozessketten durch Abschätzung und Vergleich der prozesstechnischen Aspekte mit den vorhandenen Warmumformprozessen durchgeführt.

Teilvorhaben: Intelligentes Versuchswerkzeug und Prozessparameter

Das Projekt "Teilvorhaben: Intelligentes Versuchswerkzeug und Prozessparameter" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Schuler SMG GmbH & Co. KG durchgeführt. Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung und Realisierung von innovativen, flexiblen und energieeffizienten Prozessketten für das ofenfreie Warmumformen von Blechwerkstoffen aus hochfesten Stählen. Zentraler Ansatz hierfür ist die Integration des Wärmbehandlungsverfahrens 'Kontaktwärmebehandlung' in die Prozesskette der Warmumformung. Ein weiteres Ziel liegt in der Erzeugung gezielter Werkstoffeigenschaften innerhalb eines Bauteils. Weiterhin wird ein Verfahren zum Werkzeug schonenden Warmumformen durch signifikante Reduzierung der Platinentemperatur während der Umformung im Werkzeug erprobt. Im Rahmen von Laborentwicklungen soll die technische Machbarkeit des geplanten Verfahrens in kleinem Maßstab erprobt werden. Durch Optimierung soll die Industrietauglichkeit des Verfahrens erreicht und durch entsprechende Messungen nachgewiesen werden. Zur Erprobung ist ein aufwendiges intelligentes Pressenwerkzeug erforderlich, über dessen einzeln gesteuerte Kühlzonen eine gezielte Beeinflussung der Bauteileigenschaften erreicht werden soll. Dieses Werkzeug ist mit entsprechend aufwendiger Sensorik ausgestattet, über die das Prozessverhalten ermittelt werden soll.

Teilvorhaben: Prozessgrundlagen und Realisierung von Prozessketten

Das Projekt "Teilvorhaben: Prozessgrundlagen und Realisierung von Prozessketten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Neue Materialien Bayreuth GmbH durchgeführt. Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung und Realisierung von innovativen, flexiblen und energieeffizienten Prozessketten für das ofenfreie Warmumformen von Blechwerkstoffen aus hochfesten Stählen. Zentraler Ansatz hierfür ist die Integration des Wärmbehandlungsverfahrens 'Kontaktwärmebehandlung' in die Prozesskette der Warmumformung. Ein weiteres Ziel liegt in der Erzeugung gezielter Werkstoffeigenschaften innerhalb eines Bauteils. Weiterhin wird ein Verfahren zum werkzeugschonenden Warmumformen durch signifikante Reduzierung der Platinentemperatur während der Umformung erprobt. Im Rahmen des Verbundprojektes übernimmt die Neue Materialien Bayreuth GmbH folgende Aufgaben: Projektkoordination, Beteiligung bei der Analyse und Konzeption neuer Prozessketten, Untersuchungen der werkstofftechnischen Prozessgrundlagen, Aufbau der Anlagetechnik für die Prozessketten (Anlage zur Kontaktwärmebehandlung), Realisierung und Evaluierung neuer Prozessketten.

Teilvorhaben: Tribologische Eigenschaften und Werkzeugauslegung

Das Projekt "Teilvorhaben: Tribologische Eigenschaften und Werkzeugauslegung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik durchgeführt. Ziel des geplanten Verbundprojektes ist die Entwicklung und Realisierung neuer Prozessketten für die ofenfreie Warmumformung von Blechwerkstoffen aus hochfesten Stählen. Beginnend mit der Realisierung des ofenfreien Warmumformprozesses, der mit deutlichen prozesstechnischen Vorteilen (signifikante Taktzeitsenkung, Flexibilitätserhöhung, Verringerung der erforderlichen Investitionen und Anlageflächen) verbunden ist, wird das Verfahren weiterentwickelt, um die gezielte Gestaltung von Bauteileigenschaften durch gradierte Kennwerte innerhalb einer Platine zu ermöglichen. Als Kompetenzträger mit langjährigen Erfahrungen bei der Entwicklung Auslegung und Umsetzung temperierter Umformprozesse sowie der zugehörigen Werkzeugtechnik ist das Institut an der Umsetzung der meisten Arbeitspaketen beteiligt und übernimmt maßgeblich die Aufgaben zur Ermittlung der tribologischen Eigenschaften und der simulationsbasierten Entwicklung der Versuchs- und Demonstrationswerkzeuge. Arbeitsschritte: - Durchführung temperierter Streifenzugversuche zur Ermittlung der tribologischen Eigenschaften in Abhängigkeit der Temperatur, - simulative Auslegung der Versuchs- und Demonstratorwerkzeuge, - Entwurf, Konstruktion und Fertigung eines konventionellen Versuchswerkzeuges, - Fertigung und Tryout des konventionellen Versuchswerkzeuges

Teilvorhaben: Prozesssimulation und Demonstrationswerkzeug A-Säule

Das Projekt "Teilvorhaben: Prozesssimulation und Demonstrationswerkzeug A-Säule" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Mercedes-Benz Group AG durchgeführt. Entwicklung von innovativen, flexiblen und energieeffizienten Prozessketten für das ofenfreie Warmumformen von Blechwerkstoffen aus hochfesten Stählen. Teilziele: Unterstützung der Prozessentwicklung, Auswahl der Geometrie des Demonstrationsbauteil für Kontaktwärmebehandlung, Festlegung der Anforderungen des Bauteils, Simulation der Umformung mit und ohne Kontaktwärmebehandlung durch Nutzung der FEM und Optimierung der Wärmeeintragszonen, Evaluierung der Simulationsergebnisse am Demonstrationswerkzeug durch Herstellung entsprechend erwärmter Bauteile, Evaluierung einer Prozesskette für die Integration der Kontaktwärmebehandlung und Festlegung der Prozessfenster aus Anwendersicht -Auswahl Werkstoffe und Bauteile (AP 1)-FE Modellierung der Umformung und der Wärmebehandlung (AP 5)-Erprobung der Wärmebehandlung im Versuchswerkzeug durch Herstellung von Demonstrationsbauteilen (AP 4 und AP 6)

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