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Uni aktuell Forschung

Leichtbautechnologien für Unternehmen besser nutzbar machen

TU Chemnitz beteiligt sich an Verbundprojekt sächsischer Universitäten und Leichtbau-Allianz Sachsen zur Herstellung von tape-verstärkten Leichtmetallblechen aus Aluminium und Magnesium für sächsische Unternehmen - Entwickelung digitalisierter Prozessketten für die Leichtmetallproduktion

Wie effektiv innovative Leichtmetalle in Fahrzeugbau, Luftfahrt oder Bauwesen eingesetzt werden können, hängt wesentlich von der Wechselwirkung verschiedener Faktoren und Zusammenhänge entlang der Produktionskette vom Werkstoff zum Endprodukt ab. Die komplexen Prozesse in der Fertigung neuartiger Leichtmetalle sind für den Einsatz in der Industrie bisher jedoch noch nicht zufriedenstellend darstellbar. Mit dem neuen Verbundprojekt setzen die drei Technischen Universitäten Chemnitz, Dresden und Freiberg nun genau an dieser Stelle an und untersuchen die gesamte Prozesskette der Warmumformung am Beispiel von tapeverstärkten, walzprofilierten Leichtmetallblechen. Ein sogenanntes Tape ist ein faserverstärktes thermoplastisches Band, welches im neuen Prozess inline auf die vorgeformten Leichtmetallbleche aufgebracht wird. Dadurch wird das Blech verstärkt, was eine signifikante Verbesserung der mechanischen Eigenschaften bewirkt. Der Entwicklung und Digitalisierung von Herstellungs- und Verarbeitungstechnologien für thermoplastische Faserkunststoffverbunde widmet sich das Institut für Strukturleichtbau (IST) der TU Chemnitz im Rahmen des Verbundvorhabens.

Ziel des interdisziplinären Forschungsteams ist es, die gewonnenen Erkenntnisse insbesondere in kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMUs) in Sachsen auf ihre Anwendung in der Praxis zu überprüfen.

Simulation entschlüsselt Beziehungen zwischen Werkstoffen und Prozessen

In vorherigen Forschungsprojekten im Rahmen der Leichtbau-Allianz Sachsen hatten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler festgestellt, dass den KMUs insbesondere Simulations- und Auslegungstools für die Produktion der neuentwickelten Technologien fehlen. Um dies zu ändern, wollen die Leichtmetallexpertinnen und -experten jetzt eine Simulation entwickeln, die die Beziehungen zwischen dem eingesetzten Werkstoff, dessen strukturellen Eigenschaften und den äußeren Einflussgrößen während des Prozesses entschlüsselt. Aus diesen Daten soll eine digitale Abbildung des Prozesses entstehen, mit der die Forscherinnen und Forscher die einzelnen Teilprozesse während der Fertigung am PC steuern und vorhersagen können. Die digitale Steuerungsmethode soll universell einsetzbar sein und Unternehmen ermöglichen, die Prozessinitialisierungskosten und -risiken signifikant zu senken.

Hintergrund: Das Forschungsprojekt dahlia

Das Forschungsprojekt dahlia (digitale Technologien für hybride Leichtbaustrukturen) ist ein Verbundprojekt der Leichtbau-Allianz Sachsen und mehrerer sächsischer Hochschulen. Dr. Madlen Ullmann, Gruppenleiterin Leichtmetalle und stellvertretende Institutsdirektorin am Institut für Metallformung der TU Bergakademie Freiberg, koordiniert das Projekt auf Seiten der TU Bergakademie Freiberg. Weiterhin sind das Institut für Strukturleichtbau der TU Chemnitz sowie das Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik der TU Dresden beteiligt.

Das Projekt läuft bis März 2022 und wird mit insgesamt 3,8 Millionen Euro aus Mitteln des Freistaates Sachsen sowie der Europäischen Union gefördert. Die Mittel sind zu gleichen Teilen auf die beteiligten Universitäten verteilt.

Weiter Informationen erteilen Dr.-Ing. Madlen Ullmann, Gruppenleiterin und stellv. Institutsdirektorin, Madlen.Ullmann@imf.tu-freiberg.de, +49 3731 39-3095 und Matthias Klärner, Mitarbeiter an der Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung der TU Chemnitz, Tel. +49 371 531-37127, E-Mail matthias.klaerner@mb.tu-chemnitz.de

(Quelle: TU Freiberg)

Matthias Fejes
09.04.2020

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