Präzisionsschmieden gegossener Vorformen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Bernd-Arno Behrens; Professor Dr.-Ing. Hans Jürgen Maier
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 351032371

Die Herstellung von Bauteilen mit komplexen Geometrien wird in der Praxis des Gesenkschmiedens durch eine mehrstufige Umformung realisiert, beginnend mit einem Halbzeug mit konstanter Querschnittsfläche. Die Schwierigkeit in der Umsetzung eines solchen mehrstufigen Umformprozesses mit angemessenen Zwischengeometrien hängt von der Bauteilgeometrie, der verfügbaren Schmiedeausstattung und den wesentlichen Prozessparametern ab. Daraus resultiert eine Einschränkung der Flexibilität im Prozessdesign, was diverse Nachteile mit sich bringen kann. Dazu zählen neben geringer Materialausnutzung, erhöhten Einarbeitungzeiten und Werkzeugkosten, defekte Produkte sowie unnötige Nacharbeiten. Eine vielversprechende Alternative zur einfachen und effektiven Umgehung solcher Probleme stellt die Technologie des Schmiedens von gegossenen Vorformen (Gieß-Schmieden) dar. Bisherige Anwendungsbeispiele befassen sich mit dem Gesenkschmieden von Aluminium-Gussteilen. Die Anwendbarkeit des Präzisionsschmiedens unter Verwendung von Stahl wurde bis dato nicht untersucht. Folglich ist das Hauptziel der geplanten Untersuchung die Gewinnung von Erkenntnissen über die Entwicklung der mechanischen und mikrostrukturellen Eigenschaften des Gefüges der Gussvorform während der Umformung und die Identifizierung von geeigneten Prozessparametern. In der ersten Phase des Arbeitsprogramms wird anhand von Stauchversuchen der Einfluss des Deformationsprozesses auf die Gussstruktur untersucht. Auf diese Weise wird der Zusammenhang zwischen Gefüge und Deformationshistorie erarbeitet. Darauf aufbauend soll in der zweiten Phase ein Gieß-Schmiede-Prozess am Beispiel eines komplexen Demonstrators realisiert werden. So wird ein generelles Verständnis zur genannten Technologie erworben und die diesbezügliche Literatur im Hinblick auf Stähle erweitert. Ferner ist zu erwarten, dass die Forschungsergebnisse Ansätze für neue innovative Konzepte hervorbringen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen