Die Arbeitsruppe Warmumformsimulation (WumSi) befasst sich vor allem mit Methodenentwicklung der experimentellen Simulation und Werkstoffcharakterisierung als Grundlage für die Technologieentwicklung unserer Kollegen der Gruppen Schwermetalle und Leichtmetalle. Das beinhaltet unter anderem die Ermittlung von Werkstoffkennwerten in Abhängigkeit von Umform- & Prozessbedingungen in Form von Fließkurven, ZTU-Schaubildern, etc. oder die Bereitstellung von Daten zur weiteren Modellierung.
Bei der Methodikentwicklung wird der innere Aufbau des Werkstoffs und deren dynamische Veränderung mitgedacht, wodurch die Gefüge- und Eigenschaftsentwicklung entlang einer simulierten Technologie abgebildet wird. Die WumSi-Gruppe repräsentiert innerhalb des Instituts die Expertise der experimentellen Simulation von Umformprozessen. Neben den rein experimentellen Untersuchungen befasst sich diese Arbeitsgruppe mit Werkstoffmodellen, um die Technologie-Gefüge-Eigenschaften-Zusammenhänge beschreiben zu können und potentielle Prozessoptimierungen ableiten zu können.
Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit folgenden Themen
- Entwicklung von bainitischer Stähle für die Warmbanderzeugung und Schmiedeprodukte
- Entwicklung von nano-bainitischen Stählen mit beschleunigter Umwandlung
- Entwicklung von höherfesten Stählen mit reduzierter Dichte
- Methodikentwicklung zur Erzeugung gradierter Al-Bauteilen
- Lebensdaueroptimierung von Bauteilen aus verunreinigten Al-Legierungen aus Recycling-Material
- Charakterisierung von Cu- und Sn-verunreinigten Stählen sowie Ableitung optimierter Prozessführung sowie Einsatzmöglichkeiten
- Entwicklung einer Roboterzelle zum vollautonomen Freiformschmieden (inkl. Stichplanrechnung)
- Entwicklung umformtechnischer KI-Syteme
- Untersuchung von Technologie-Gefüge-Eigenschafts-Zusammenhängen
- Entwicklung und Parametrisierung von Werkstoffmodellen
Unterstützung von Projekten ist in folgender Weise möglich
- Untersuchungen zum Umwandlungsverhalten - isotherme/kontinuierliche und technologische (U)ZTU
- Ultraschall-basierte E-Modul-Aufnahme
- Werkstoffcharakterisierung unter verschiedenen Spannungs- und Formänderungszuständen
- Experimentelle Simulation von Umformprozessen (inkl. Direkteinsatz)
- Aufnahme von Fließkurven (Stauch-, Zug- und Torsionsversuch)
- Methodikentwicklung für technologiebezogene Werkstoffcharakterisierung
- Umfangreiche metallografische Untersuchungen von optischer Lichtmikroskopie bis zu hochauflösender Rasterelektronenmikroskopie (SE, InLens, BSD, EBSD, EDX, WDX)
- In situ Zugversuch im Rasterelektronenmikroskop (SE, InLens, BSD, EBSD, EDX)
- Erzeugung von Laborschmelzen (Volumen: 1 L)
Thermodynamische und kinetische Simulation mit vorhandener kommerzieller Software (ThermoCalc, MatCalc, Abaqus, Simufact, etc.) oder eigener numerischer Modelle
