Experimentell basierte Modellierung, Simulation und Kompensation thermischer Einflüsse beim Drehen mesoheterogener Werkstoffe aus Al-MMC.
Experimentell basierte Modellierung, Simulation und Kompensation thermischer Einflüsse beim Drehen mesoheterogener Werkstoffe aus Al-MMC.
(Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)
Titel des Gesamtprojektes: SPP 1480: Modellierung, Simulation und Kompensation von thermischen Bearbeitungseinflüssen für komplexe Zerspanprozesse
Projektleitung:
Projektbeteiligte:
Projektstart: 1. August 2010
Projektende: 30. August 2012
Akronym:
Mittelgeber: DFG / Schwerpunktprogramm (SPP)
URL:
Abstract
Aluminium-Metall-Matrix-Composltes (Al-MMC) zählen zu einer Gruppe komplexer zweiphasiger Hochleistungswerkstoffe, für die aufgrund Ihrer hervorragenden Funktionseigenschaften zukünftig stark ansteigende Verwendung prognostiziert wird. Bei der Bearbeitung von Werkstücken aus Al-MMC treten prozessbedingt hohe Temperaturen auf. Abhängig von der Höhe der eingebrachten Temperatur können diese zu Werkstückverformungen sowie zu Änderungen im Werkstoffgefüge führen. Um Prozessparameter zu finden, die diese Veränderungen im Werkstück vermeiden, sind heute zeit- und materialintensive experimentelle Untersuchungen notwendig. Aufgrund der hohen Herstellkosten von Al-MMC ist die Reduzierung der Zahl experimenteller Untersuchungen für diese Werkstoffgruppe von besonderer Relevanz. Im Rahmen des hier beantragten Forschungsvorhabens soll daher ein Modell für das thermomechanische Materialverhalten von Al-MMC entwickelt werden, welches eine FE-Simulation des thermischen Einflusses auf das Werkstück bei der Drehbearbeitung ermöglicht. Anhand der Simulationsergebnisse wird eine Kompensation thermischer Einflüsse durch gezielte Prozessführung vorgenommen. In der ersten Antragsphase dieses Vorhabens wird grundlegend die Auswirkung des Temperatureintrags bei der Drehbearbeitung von homogenen Werkstoffen untersucht. Aufbauend auf diesen Untersuchungen erfolgt dann in der zweiten und dritten Antragsphase die Betrachtung mehrphasiger Al-MMC. Dabei wird auch der Einfluss einer variierenden Partikelverteilung auf das thermische Verhalten berücksichtigt werden.