FSReman – Funktionsmodellierung von Schraubenverbindungen bei ungewissen Produktzuständen für das Remanufacturing

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr.-Ing. Gisela Lanza; Professor Dr.-Ing. Sven Matthiesen
• Fachliche Zuordnung: Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 525034540

Remanufacturing, das bedeutendste Verfahren auf dem Weg zur Kreislaufwirtschaft, beschäftigt sich mit der Wiederaufbereitung bzw. Rekombination von gebrauchten Produkten und Produktteilen. Schraubverbindungen stellen aufgrund ihrer Lösbarkeit ein zentrales Element für Verbindungen im Bereich des Remanufacturing dar. Dabei ist für den Remontageprozess der Zustand der Schraubverbindung funktionsbestimmend. Korrodierte oder gar beschädigte Schraubverbindungen können einerseits den Ausschraubprozess erschweren, zum anderen besteht die Gefahr, durch ungünstige Wahl der Prozessparameter eine permanente Beschädigung der Innengewinde herbeizuführen. Das Aufbohren und Einbringen neuer Gewinde ist – wenn überhaupt möglich – teuer und zeitaufwändig. Deshalb ist eine funktionsorientierte Aussage hinsichtlich der verbleibenden Tragfähigkeit bei erneutem Anziehen unter Verwendung einer neuen Schraube notwendig. Dies ist nach aktuellem Forschungsstand aber nicht möglich. Ziel dieses Vorhabens ist die datengetriebene Funktionsmodellierung von Schraubenverbindungen bei ungewissen Produktzuständen. Hierzu soll eine Funktionsmodellierung von Schraubenverbindungen in diesem Vorhaben erfolgen. Das Remanufacturing umfasst dabei den Demontageprozess einer korrodierten Schraube aus einem ebenfalls korrodierten Gewinde und einen nachgelagerten Einschraubprozess einer neuwertigen Schraube in besagtes Gewinde des aufgearbeiteten Gebrauchtteils. Dabei werden Prozess- und Produktdaten erfasst und daraus ein Funktionsmodell der Schraubenverbindung für die Remontage abgeleitet. Ergebnis dieses Vorhabens ist ein validiertes Funktionsmodell zur Vorhersage funktionsrelevanter Größen, nämlich der Tragfähigkeit der erneuerten Schraubenverbindung und dem Gewindereibwert beim Anziehen, sowie die Methode zur Modellentwicklung. Das dabei entstehende Funktionsmodell basiert auf bestehendem Prozesswissen und bekannten Verschraubungsmodellen. Anschließend wird mit der in diesem Vorhaben erfassten empirischen Datenbasis, bestehend aus Prozess- und Produktdaten, das Funktionsmodell weiterentwickelt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr.-Ing. Florian Stamer