Modellierung von Größeneffekten auf die Zeitkonstante beim skalierten Laserstrahlumformen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Frank Vollertsen
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 31681225

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, ein besseres Verständnis über die thermischen Größeneffekte zu schaffen, die bei der Laserstrahlumformung durch den Stauchmechanismus entstehen. Wichtige Parameter, an denen die Größeneffekte abgelesen werden können, sind die Zeitkonstante des Prozesses und das Prozessfenster für die eingebrachte Energie. Die Zeitkonstante entspricht der Abkühlzeit nach der Laserbestrahlung, während der die lokalen thermischen Dehnungen zurückgehen. Das Prozessfenster wird durch die Schwellenenergie -die mindestens notwendig ist, um eine plastische Umformung des Bauteils zu erreichen- nach unten und durch den Wechsel des Umformmechanismus nach oben begrenzt. Durch die Beherrschung der Größeneffekte können die Einsatzbereiche thermischer Umformverfahren deutlich vergrößert werden. Das Feinjustieren von Bauteilen mit Hilfe thermischer Aktuatoren wird bereits im Mirkobereich industriell angewendet. Um derartige Prozesse auch für andere Bauteilgrößenordnungen nutzen zu können, ist die Kenntnis der Abhängigkeit der Prozesse von den unterschiedlichen Prozessparametern für unterschiedliche Größenordnungen notwendig. Durch die Untersuchungen in diesem Forschungsvorhaben sollen entsprechende Kenntnisse für den thermischen Stauchprozess gewonnen werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1138: Modellierung von Größeneinflüssen bei Fertigungsprozessen