Teilprojekt B5

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Additive Fertigung einer Baugruppe mit umgeformtem Blechgrundkörper

Prozessdarstellung

Das Ziel des Projekts ist die grundlegende und ganzheitliche Erforschung der prozessoptimierten Herstellung großflächiger Funktionsbauteile, welche durch die Kombination der additiven Fertigung und der Blechumformung erzeugt werden sollen. Während in der 1. Projektphase die Zielsetzung auf der prinzipiellen Herstellbarkeit von Hybridbauteilen durch Tiefziehen mit nachfolgender additiver Fertigung gerichtet war, soll in der 2. Projektphase ein grundlegendes Prozessverständnis der Wechselwirkungen zwischen der Umformung und dem Laserstrahlschmelzen (LSS) gewonnen werden. Um einen Erkenntnisgewinn über den Einfluss unterschiedlicher Spannungszustände auf die Kombination von additiver Fertigung und Umformung zu erzielen, wird neben dem Tiefziehen eine Biegeumformung, mit den resultierenden Biege- und Streckziehanteilen untersucht. Des Weiteren werden aufbauend auf Phase 1 sowohl beim Tiefziehen als auch beim Biegen einerseits die Wechselwirkung innerhalb der Prozesskette additiver Fertigung mit nachfolgender Umformung und andererseits der Prozesskette Umformung mit nachfolgender additiver Fertigung erforscht.

Wesentliche wissenschaftliche Fragestellungen ergeben sich durch die Wechselwirkung zwischen thermomechanisch eingebrachten Spannungszuständen und Verzug bei dem Zusammenspiel von additiver Fertigung und Umformung. Es gilt zunächst, die Auswirkung der beiden Fertigungsschritte auf den jeweils nachfolgenden Prozessschritt grundlegend zu untersuchen. Parallel sind physikalische und mikrostrukturelle Wechselwirkungen zu erforschen und daraus grundlegende Zusammenhänge zu erarbeiten und zu verstehen, welche die Grenzen und Möglichkeiten einer Kombination von additiver Fertigung und Umformung zeigen. Die ganzheitliche Untersuchung der Prozesskette von dem Halbzeug bis zum finalen Bauteil wird durch die numerische Auslegung und anschließende Fertigung einer Demonstratorgeometrie erfolgen.

 

Professor Merklein
Professor Schmidt
Florian Huber
Thomas Papke

Prof. Dr.-Ing. habil. Marion Merklein
Lehrstuhl für Fertigungstechnologie (LFT)
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Egerlandstraße 13
91058 Erlangen
m.merklein@lft.uni-erlangen.de

Prof. Dr.-Ing. Michael Schmidt
Lehrstuhl für Photonische Technologien (LPT)
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Konrad-Zuse Straße 3/5
91052 Erlangen
michael.schmidt@lpt.uni-erlangen.de

Florian Huber, M.Sc.
Lehrstuhl für Photonische Technologien (LPT)
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Konrad-Zuse Straße 3/5
91052 Erlangen
florian.huber@lpt.uni-erlangen.de

Thomas Papke, M.Sc.
Lehrstuhl für Fertigungstechnologie (LFT)
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Egerlandstraße 13
91058 Erlangen
thomas.papke@fau.de