SPP 1676

Schwerpunktprogramm „Trockenumformen – Nachhaltige Produktion durch Trockenbearbeitung in der Umformtechnik“ 


 


Der Senat der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) hat die Einrichtung des Schwerpunktprogramms „Trockenumformen – Nachhaltige Produktion durch Trockenbearbeitung in der Umformtechnik“ (SPP 1676) beschlossen. Als Laufzeit sind sechs Jahre, bestehend aus drei zweijährigen Förderperioden, vorgesehen.

Die Umformtechnik gehört aufgrund der hohen Werkstoffausnutzung zu den energieeffizienten Produktionsverfahren. Aus ökonomischen und geoökologischen Gesichtspunkten besteht die Herausforderung, in Zukunft auf den Einsatz von Schmierstoffen verzichten zu können. Derzeit werden in allen Verfahrensgruppen der Umformtechnik immer noch Schmierstoffe zur Verringerung der Reibung und der Werkzeugbelastung sowie zum Schutz der Halbzeuge und der Zwischenprodukte vor Korrosion eingesetzt.Der zentrale Beitrag dieses Schwerpunktprogramms soll darin bestehen, durch Schaffung von neuen schmierstofffreien Umformverfahren sowie der Adaption relevanter Technologien dem Ziel der schmierstofffreien Fabrik näherzukommen. Unter Trockenumformung soll dabei ein Prozess verstanden werden, bei dem ein Bauteil das Umformwerkzeug dergestalt verlässt, dass zur weiteren Verarbeitung in Beschichtungs- oder Fügeprozessen eine durch den Umformprozess bedingte Vorbehandlung (Reinigung, Trocknung usw.) nicht erforderlich ist. Der Wegfall des Schmierstoffes als Zwischenschicht zwischen Werkstück und Werkzeug bewirkt beim Umformprozess eine intensivere Wechselwirkung der Werkstück- und Werkzeugoberflächen, sodass die wesentliche Herausforderung darin besteht, diese Wechselwirkung auch ohne Schmierstoff beherrschbar zu machen. Aus dem Verständnis des Einflusses der tribologischen Systemgrößen, zum Beispiel über die Modellierung der elementaren Wechselwirkungsprozesse unter Berücksichtigung der Bedingungen des Gesamtprozesses, soll ableitbar werden, inwieweit eine kritische Verkleinerung des Prozessfensters vermieden werden kann.Werkzeugseitig stehen die Mechanismen des Werkzeugversagens im Vordergrund. Um die Trockenumformung wirtschaftlich anwendbar zu machen, soll bei steigender Beanspruchung auch die Beanspruchbarkeit der Werkzeuge durch eine zielgerichtete Oberflächentechnik gesteigert oder auf der Seite des Umformprozesses die Beanspruchung durch geeignete Maßnahmen, zum Beispiel prozesstechnische Adaptionen, verringert werden. Der Fokus innerhalb des Schwerpunktprogramms liegt auf den Bereichen Umformtechnik, Oberflächentechnik und Versagensmodellierung.