Projekt 9 – Technische Universität München, RWTH Aachen

Eigenschaftsgeregelte Prozessgestaltung des Freiformbiegens unter Berücksichtigung der Halbzeugeigenschaften

Die zentrale, innovative Idee des Vorhabens liegt in der Entwicklung eines anforderungsgerechten modellbasierten Regelungssystems, das aus prozessparallel einsetzbaren Softsensoren sowie physikalischen oder empirischen Modellen besteht. Dieses System kann indirekt und direkt eine Überwachung vor und nach dem Umformprozess sowie die Regelung schwer erfassbarer mechanischer Werkstoffeigenschaften ermöglichen.

Innovativ ist dabei insbesondere die modellbasierte Inline-Überwachung von mechanischen Werkstoffeigenschafen mit hoher Orts- und Zeitauflösung auf Basis der kombinierten Erfassung verschiedener mechanischer Zustandsgrößen des Freiformbiegeprozesses. Die indirekte Überwachung erfolgt über Sensoren zur Kraftmessung am Werkzeug, um modellbasiert Rückschlüsse auf die mechanische Bauteilbelastung zu ermöglichen.

Daraus werden mit Hilfe empirischer, physikalischer und numerischer Modelle die resultierenden Werkstoffmodifikationen bestimmt. Der parallele Einsatz eines mikromagnetischen Wirbelstrommessverfahrens ermöglicht eine direkte Messung der magnetischen Kenngrößen, wie z.B. das magnetische Barkhausenrauschen, Überlagerungspermeabilität und Wirbelstromimpedanz, durch die mit Hilfe von Korrelationen auf die mechanischen Eigenschaften vor und nach der Umformung rückgeschlossen werden kann.
Zusätzlich zu den Einzelentwicklungen liegt die Innovation des beantragten Forschungsvorhabens in der Integration in ein robustes Überwachungs- und Regelungssystem sowie die gezielte Erweiterung der regelbaren Freiheitsgrade der Freiformbiegeanlage im FBM-Verfahren.

Kontakt

Lehrstuhl für Regelungstechnik der Technischen Universität München
Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Boris Lohmann
Projektbearbeiter: Ahmed Ismail, M.Sc. / a.ismail@tum.de

Institut für Eisenhüttenkunde der RWTH Aachen
Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Sebastian Münstermann
Projektbearbeiterin: Sophie Charlotte Stebner, M.Sc. / sophie.stebner@iehk.rwth-aachen.de

Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen der Technischen Universität München
Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Wolfram Volk
Projektbearbeiter: Daniel Maier, M.Sc. / daniel.maier@utg.de