Schrauben mit Köpfchen
Weiteres Transferprojekt des Sonderforschungsbereiches "Hochfeste aluminiumbasierte Leichtbauwerkstoffe für Sicherheitsbauteile” geht an den Start
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Dr. Kristin Hockauf, Wissenschaftliche Mitarbeiterin der Professur Werkstoff- und Oberflächentechnik der TU Chemnitz, misst mit einem Tastschnittgerät die Oberflächenrauheit einer hochfesten Aluminiumschraube. Foto: Wolfgang Schmidt
Er zählt zu den größten Forschungsprojekten an der Technischen Universität Chemnitz: der Sonderforschungsbereich 692 "Hochfeste aluminiumbasierte Leichtbauwerkstoffe für Sicherheitsbauteile" (HALS), der seit 2005 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit etwa 30 Millionen Euro gefördert wird. Zu den besonderen Leistungen des SFBs zählt die Erforschung ultrafeinkörniger Gefüge, die bei massiver plastischer Verformung von Leichtmetallen entstehen und besonders interessante mechanische Eigenschaften wie hohe Festigkeit bei gleichzeitig guter Verformbarkeit aufweisen. Diese Werkstoffe sind gerade auch vor dem Hintergrund solcher Megathemen wie der Energiewende von großem praktischen Wert. Die Chemnitzer Grundlagenforschung stieß auf großes Interesse in der Fachwelt, zum Beispiel in den Werkstoffwissenschaften.
Damit die Forschungsergebnisse möglichst schnell den Weg in die Praxis finden, fördert die DFG sogenannte Transferprojekte. Beim Chemnitzer SFB 692 geht nun bereits das siebente derartige Projekt an den Start. In den kommenden Jahren steht dabei die Integration effektiver Wärmebehandlungsstrategien in den Herstellungsprozess hochfester Aluminiumschrauben im Mittelpunkt. „Wir nutzen für die Optimierung des Schraubenherstellungsprozesses Erkenntnisse, die wir im Laufe der vergangenen zwölf Jahre durch die Umformung und Wärmebehandlung ultrafeinkörniger Aluminiumlegierungen gewonnen haben“, berichtet Projektleiter Prof. Dr. Thomas Lampke. „Die im Rahmen der Forschung entwickelte Methode des Precipitation Engineering soll nun in eine Prozesskette der Industrie übertragen werden“, ergänzt Dr. Kristin Hockauf, die zur Doppelspitze des Projektes gehört. Ziel sei es dabei, die positiven Effekte einer verkürzten Wärmebehandlungsdauer und einer gesteigerten Festigkeit in einer neuartigen Prozesskette nutzbar zu machen.
Zusammen mit dem Praxispartner EJOT GmbH & Co. KG, Bad Berleburg, wird die veränderte Ausscheidungskinetik der Aluminiumwerkstoffe nach einer inhomogenen und mit Richtungswechseln behafteten Umformung in Modell- und Prozesskettenversuchen erforscht. PD Dr. Ralph Hellmig, Leiter Forschung und Entwicklung im Bereich Schrauben bei EJOT, freut sich auf die weitere enge Zusammenarbeit mit dem Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnik der TU Chemnitz: „Besonders wertvoll für unser Unternehmen und die Branche ist, dass die Chemnitzer Forscher auf viele Jahre grundlagenorientierte und anwendungsbezogene Forschung auf dem Gebiet der Umformung und Wärmebehandlung von Aluminiumlegierungen zurückblicken.“ Von Vorteil sei es, dass die durch das „Precipitation Engineering“ angestrebten Eigenschafts- und Effizienzverbesserungen bereits wissenschaftlich bewiesen wurden. Bei der EJOT GmbH & Co. KG handelt es sich um eine mittelständische Firmengruppe mit dem Schwerpunkt Verbindungstechnik. 1922 gegründet, konnte die Firma im Laufe der vergangenen Jahrzehnte stark wachsen und ist heute mit über 2.600 Mitarbeitern weltweit ein bedeutender Zulieferer der Automobilindustrie sowie der Baubranche.
Prof. Dr. Martin F-X. Wagner, Sprecher des SFBs, ist stolz, dass aus der Professur Werkstoff- und Oberflächentechnik der TU Chemnitz bereits das vierte Transferprojekt erfolgreich platziert wurde: „Die Passfähigkeit zu unserem Sonderforschungsbereich ist auch hier wieder hervorragend. Mit der Integration des Precipitation Engineering in die Prozesskette zur Herstellung hochfester Aluminiumschrauben wird ein wichtiger Schritt getan, um einer neuen Generation hochfester Aluminiumwerkstoffe den Zugang in die breite industrielle Praxis zu ermöglichen.“ Die Relevanz der bisher im SFB untersuchten Werkstoffe werde damit weit über die zwölfjährige Laufzeit hinaus sichtbar. „So entstehen in der Tat Schrauben mit Köpfchen – versehen mit jeder Menge Chemnitzer Know-how“, meint Wagner.
Homepage des Sonderforschungsbereiches "Hochfeste aluminiumbasierte Leichtbauwerkstoffe für Sicherheitsbauteile": http://www.sfb692.tu-chemnitz.de
Weitere Informationen erteilen Prof. Dr. Thomas Lampke, Telefon 0371 531-36163, E-Mail thomas.lampke@mb.tu-chemnitz.de, und Prof. Dr. Martin Wagner, Telefon 0371 531-38683, E-Mail martin.wagner@mb.tu-chemnitz.de.
Mario Steinebach
09.01.2017
