Preisträger der Humboldt-Stiftung am Freiburger Fraunhofer IWM: Austausch auf höchstem Niveau

Mithilfe der Kristallplastizität-Simulation bewerten die Experten am Fraunhofer IWM lokale Schäden, wie sie beispielsweise beim Tiefziehen eines Bleches auftreten können; Experiment mit einem Dualphasenstahl (links) und entsprechende Simulation (rechts).<br><br>(© Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM)<br>

Den Forschungsaufenthalt ermöglicht hat die Alexander von Humboldt-Stiftung, die ihn mit dem Fraunhofer-Bessel-Forschungspreis auszeichnete. Zusammen mit dem Preisträger entwickeln die IWM-Wissenschaftler neue Methoden der Werkstoffsimulation.

Den Preis vergibt die Alexander von Humboldt-Stiftung gemeinsam mit der Fraunhofer-Gesellschaft dreimal pro Jahr an besonders herausragende Persönlichkeiten aus der angewandten Forschung. Dass die Wahl des Preisträgers auf das Fraunhofer IWM als Forschungsstandort gefallen ist, spricht auch für die Qualität dessen Forschung.

Mikrostrukturentwicklungen besser beschreiben
Der Professor am Department of Materials Science and Engineering der amerikanischen Ohio State University, Prof. Dr. Yunzhi Wang, arbeitet sechs Monate am Fraunhofer IWM in Freiburg. Er ist international anerkannt für seine Arbeiten auf dem Gebiet der Phasenfeld-Simulation. Damit ist es unter anderem möglich, die Entstehung und die Veränderung der Mikrostruktur eines Werkstoffs beispielsweise beim Erstarren oder bei der Wärmebehandlung zu untersuchen.

Das Freiburger Fraunhofer IWM hatte sich in diesem Themenbereich bisher mit Kristallplastizitäts-Simulationen beschäftigt, um die mechanischen Eigenschaften von Mikrostrukturen berechenbar zu machen. Damit können die Freiburger Experten zwar die Mikrostrukturänderungen bei Belastungen hervorragend berechnen, die zugrunde liegenden Mechanismen während einer Wärmebehandlung konnten sie jedoch noch nicht umfassend beschreiben. Das soll sich ändern, denn Dr. Dirk Helm vom Fraunhofer IWM will gemeinsam mit Prof. Dr. Wang die Modellierung der Kristallplastizität mit der Phasenfeld-Methode kombinieren: »Bisher ist es nicht ohne weiteres berechenbar, wie in einem stark plastisch verformten Gefüge Rekristallisationsprozesse und Kornwachstum mit mechanischen Eigenschaften in Verbindung stehen« so Helm, der hofft, durch diese Arbeit die Möglichkeiten am Fraunhofer IWM durch den Einsatz der Phasenfeldmethode deutlich zu erweitern. Der große Nutzen besteht darin, dass durch die Kopplung von Umformsimulation und Wärmebehandlungssimulation wirtschaftlich wichtige Prozessketten beschreibbar werden und so nicht nur wissenschaftliche Erkenntnisse entstehen sondern auch wichtige Ergebnisse für die Optimierung von industriellen Prozessketten möglich sind. »Der Forschungspreis für Yunzhi Wang sollte ein erster Schritt für eine intensive Zusammenarbeit sein«, erklärt Helm.

Weiterer Preisträger für 2014
Für 2014 hat sich gleich der nächste Preisträger angekündigt. Prof. Dr. Matthew R. Begley, von der University of California in Santa Barbara wird im kommenden Jahr am Fraunhofer IWM in Freiburg und Karlsruhe arbeiten. Auch Begley, der an porösen und bioinspirierten Materialien forscht, zieht es ans Fraunhofer IWM in Freiburg.

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Thomas Götz Fraunhofer-Institut

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