Neue DFG-Forschergruppe der Universitäten Rostock, Hannover und Dortmund

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft hat die Einrichtung der ortsverteilten Forschergruppe 922 „Entwicklung eines prozessbegleitenden Werkstoffmodells für eine durchgängige Prozesskette beim Leichtmetall-Strangpressen“ an der Universität Rostock, der Leibniz Universität Hannover und der Universität Dortmund beschlossen.

Der Lehrstuhl für Werkstofftechnik der Universität Rostock untersucht im Rahmen der Forschergruppe die Wärmebehandlung stranggepresster Aluminiumprofile.

Aluminium-Strangpressen.

Der weltweite Verbrauch von Aluminium ist in der Zeit von 2002 bis heute um über 30% gestiegen. Allein in Deutschland wurden im vergangenen Jahr von 73.000 Beschäftigten dieser Branche 1.366.000 Tonnen Aluminium erzeugt. Hiervon wird mehr als 1/3 mittels Strangpressen zu Rohren, Stangen und vor allem zu Profilen weiterverarbeitet. Letztere kommen neben der Baubranche in erster Linie im Bereich des modernen Leichtbaus zur Anwendung. So wird z. B. beim Airbus A 380 die Steifigkeit des Rumpfes durch stranggepresste Stringer aus hochfesten stranggepressten Legierungen der AlZnMg-Gruppe sichergestellt.

Trotz der weiten Verbreitung des Strangpressprozesses und seiner großen wirtschaftlichen Bedeutung existiert bis dato kein numerisches Modell, das die gesamte Prozesskette von der Werkzeugauslegung über die Pressparameter und die Wärmebehandlung beschreiben kann. Die Abbildung der einzelnen Prozessschritte, insbesondere ihre Verknüpfung in einer durchgängigen Simulation, ermöglicht eine Vorhersage verschiedener Materialeigenschaften. Allerdings ist dazu ein besonderes Grundlagenverständnis der Prozesse erforderlich.

Ziel der Forschergruppe
In Zusammenarbeit sollen die Wissenschaftler eine Methodik entwickeln, die die gesamte Prozesskette abzubilden vermag. Ausgehend von der Geometrie des Profils und den gewünschten mechanischen Eigenschaften gilt es, die benötigten Parameter für die Werkzeuggeometrie, die Pressparameter und die Wärmebehandlung festzulegen. Gleichzeitig sollen auf Basis dieser Daten mit Hilfe von Simulationsrechnungen das sich einstellende Gefüge, die mechanischen Eigenschaften und der zu erwartende Verzug der Profile vorhergesagt werden. Hierzu werden alle Schritte der Prozesskette rechnerisch beschrieben und exemplarisch auf kleinen Industrieanlagen untersucht. Dies wird sowohl für das direkte als auch das indirekte Strangpressen analysiert. Dabei kommen AlMgSi- und AlZnMg-Knetlegierung sowie unterschiedliche Wärmebehandlungsarten zum Einsatz.

Die Forschergruppe ist in fünf Projektteams unterteilt, deren Leitung junge Wissenschaftler übernommen haben. An der Universität Rostock leitet Prof. Dr.-Ing. habil. Olaf Keßler ein Projekt zur Wärmebehandlung stranggepresster Aluminiumprofile. Die fünf Teams ergänzen sich ebenso wie die vier teilnehmenden Institute ideal in ihrer fachlichen Ausrichtung. Zudem wird die Forschergruppe von Beginn an aktiv von Industriepartnern unterstützt.
Universität Rostock
Fakultät für Maschinenbau und Schiffstechnik
Lehrstuhl für Werkstofftechnik
Prof. Dr.-Ing. habil. O. Keßler
Albert-Einstein-Str. 2, 18059 Rostock
Tel.: 0381 / 498 9470, Fax: 0381 / 498 9472
E-Mail: olaf.kessler@uni-rostock.de
Homepage: www.fms.uni-rostock.de/wt
Leibniz Universität Hannover
Institut für Werkstoffkunde
Dr.-Ing. M. Schaper (Sprecher der Forschergruppe)
Dr.-Ing. D. Bormann
Dr. rer. nat. R. Springer
Leibniz Universität Hannover
Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen
Dr.-Ing. M. Kammler
Universität Dortmund
Institut für Umformtechnik und Leichtbau
Dr.-Ing. A. Brosius
Dr.-Ing. M. Schikorra