CIRP-Nachwuchsforschergruppe
Die Internationale Akademie für Produktionstechnik (Collège International pour la Recherche en Productique (CIRP)) ist die weltweit führende Organisation in der produktionstechnischen Forschung. Die CIRP wurde 1951 mit dem Ziel gegründet, wissenschaftliche Fragestellungen der modernen Produktionswissenschaft und -technologie durch internationale Zusammenarbeit zu beantworten.
Mit Unterstützung der CIRP wurde eine interdisziplinäre, internationale Nachwuchsforschergruppe aufgebaut, die maßgeblich zur weltweiten Sichtbarkeit und Anerkennung des Clusters beiträgt. Die in die Handlungsfelder integrierten Wissenschaftler bearbeiten grundlegende theoretische Probleme, die mit der Analyse, Modellierung, Klassifikation und Erklärung energiebezogener Prozesse, Phänomene und Gesetzmäßigkeiten in der Produktion verbunden sind. Das Interesse gilt solchen Fragestellungen, die sich aus dem Zusammenwirken von Produktentwicklung, Prozessketten der Produktherstellung, Werkstoffen und Strukturkonzepten sowie der Planung von Produktions-, Logistik- und Fabriksystemen und deren Steuerung im energieeffizienten Fabrikbetrieb ergeben. Es wurden Arbeiten initiiert und begleitet, die an den Schnittstellen der Handlungsfelder angesiedelt und interdisziplinär ausgerichtet sind.
Aufgabenstellung
Im Fokus standen grundlegende, theoretische Probleme, die mit der Analyse, Modellierung, Klassifikation und Erklärung energiebezogener Prozesse, Phänomene und Gesetzmäßigkeiten in der Produktion verbunden sind. Durch empirische und experimentelle Untersuchungen sollten theoretische Ansätze vertieft, Details präzisiert und deren Bedeutung für die Planung und Steuerung der energieeffizienten Produktion aufgezeigt werden. Im Fokus der Untersuchungen standen:
- Energiewandlung (Wirkungsgrad Energiewandler, verkürzte Wirkketten)
- Energiespeicherung (Kapazität/Zeit, Rückführung, Kreisläufe)
- Energietransport (Verlustwärme, Wärmeübergang, Wärmeleitung)
- Energieeffiziente Bearbeitungsprozesse (Maschine-Prozess-Interaktion, energetisch optimierte Massivumformung, Reduzierung des Energieverlustes durch Reibung, Simulationsmodelle, angepasste Entwicklungsmethoden, Fehlerkompensation)
Vorstellung der Wissenschaftler
Im Rahmen der Koordination erfolgte die Moderation von Beratungen und Abstimmungen mit den Leitern der jeweiligen Handlungsfelder.
Die Zielstellung bestand in der gleichzeitigen Temperierung und Beschichtung der Blechplatinen für den Presshärteprozess.
Durch die Nutzung der verschiedenen Parameter des Partikelsystems können Energieflüsse dynamisch und übersichtlich visualisiert werden.
Hierzu erfolgte die Beschreibung des Kaltvorumformens und dessen Einflusses auf die statische Entfestigung bei anschließender Erwärmung. Weiterhin wurde der Einfluss der Erwärmung auf das Werkstoffverhalten beim Walzprofilieren ermittelt.
Hierzu erfolgte eine detaillierte Analyse der Prozesskette der Werkzeugfertigung, der Werkstückherstellung und der Werkstückerwärmung, um mögliche Potenziale zu identifizieren.
Der Schwerpunkt der Untersuchungen zum Laser Assisted Milling (LAM) war hierbei die Erhöhung der Bearbeitbarkeit von schwer zu bearbeitenden Superlegierungen auf Nickelbasis.
Weiterhin erfolgte die Gefügesimulation der Umwandlungskinetik dieser Stahlwerkstoffe während des Presshärteprozesses.
Die Eigenschaftsänderung dieser Strukturen werden durch den Belastungswechsel selbst ausgelöst. Ein konkreter Ansatz war die Nutzung der durch Reibung in Hauptspindelsystemen entstehenden Wärme zur Regelung der Vorspannung.
Die Untersuchungen von Reibungsverhalten erfolgten mit verschiedenen Ansätzen wie Optimierung der geometrischen Gestaltung von Führungsflächen, Anwendung der DLC-Schichten und Mikrostrukturierung der Führungsflächen.
Leiter der CIRP-Nachwuchsforschergruppe
Dr.-Ing. Martin Kolouch
Professur für Werkzeugmaschinen und UmformtechnikTelefon: +49 (0)371 531-32478
Telefax: +49 (0)371 531-832478
E-Mail: martin.kolouch@mb.tu-chemnitz.de
Professur für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik
