Teilprojektbeschreibung

---

Bei der Herstellung von Blechbauteilen mittels Hochgeschwindigkeitsscherschneiden (HGSS) kann in Abhängigkeit der gewählten Prozessparameter und des Werkstoffs innerhalb der Scherzone die Bildung von adiabatischen Scherbändern (ASB) beobachtet werden. Im Fokus des beantragten Teilprojektes steht die Entwicklung von numerischen Modellierungsansätzen, um die Entstehung und Ausbreitung von ASB beim HGSS sowie die Mikrostrukturentwicklung innerhalb des ASB zu beschreiben. Unter Berücksichtigung experimenteller Daten soll durch die Verknüpfung von thermo-mechanischen und mikrostrukturellen Simulationsansätzen ein grundlegendes Verständnis der für die ASB-Bildung relevanten Mechanismen erarbeitet und daraus ein Modell der ASB-Bildung beim HGSS für die betrachteten Werkstoffe entwickelt, implementiert, validiert und an realen Prozessen angewendet werden. Damit kann der HGSS-Prozess besser analysiert, bewertet und verstanden, sowie die Prozessoptimierung unterstützt werden. Aussagen, über das sich bildende ASB und über die zu erwartenden Eigenschaften der Schnittkante werden ermöglicht.

Die Abbildung zeigt die geplanten Arbeitspakte. Diese sind einem Modellierungs- bzw. einem Validierungs- und Bewertungsteil zugeordnet. Der Modellierungsteil enthält drei Arbeitspakete, wobei sich jedes Arbeitspaket auf jeweils eine konkrete Modellierungsfragestellung konzentriert. Anschließend werden diese einseitig gekoppelt, d. h. Ergebnisse aus AP1 werden nach AP2 und AP3 übergeben, Ergebnisse aus AP2 fließen ggf. in AP3 ein. Im Validierungs- und Bewertungsteil werden in AP5 Mikrozugversuche zur mechanischen Charakterisierung des ASB bzw. des Werkstoffs in der Umgebung des ASB durchgeführt. In AP4 erfolgt eine abschließende Validierung und Bewertung der mikrostrukturbasierten ASB-Modellierung.

---