Prozesssichere Einstellung von Randzoneneigenschaften bei der spanenden Bearbeitung hochfester und duktiler Stähle mit einem lernfähigen Fertigungssystem

Lernfähiges Fertigungssystem zur Einstellung gewünschter Randzoneneigenschaften

Ein besonderes Potential zur gezielten Einstellung von Randzoneneigenschaften bei der spanenden Bearbeitung bieten duktile und hochfeste Werkstoffe wie beispielsweise Transformation-Induced Plasticity (TRIP)-Stähle. Durch lokale Krafteinwirkung kann bei dieser Werkstoffgruppe aus metastabilem Austenit Martensit erzeugt werden. Diesen Effekt gilt es zu nutzen, um bei der spanenden Bearbeitung Randzoneneigenschaften definiert einzustellen. Hierdurch ist es möglich, Bauteile mit einem duktilen Werkstoffkern bei einer gleichzeitig harten Randschicht herzustellen.
Das prozesssichere Einstellen von Randzoneneigenschaften ist nur durch eine bauteilindividuelle Regelung der Fertigungsparameter möglich. Hierzu soll eine auf der Wirbelstrommessung basierende, prozessbegleitende Softsensorik eingesetzt werden, welche das Bauteil während der Fertigung überwacht und fertigungsbegleitend charakterisiert. Die so gewonnenen Daten werden mit prozessparallel erzeugten Simulationsdaten abgeglichen, um Abweichungen von den errechneten Fertigungsbedingungen zu detektieren. Die Simulation wird durch die Dateneingabe mittels Prüftechnik zu einem lernfähigen Modell weiterentwickelt, damit das Fertigungssystem unmittelbar und selbstständig in der Lage ist, Prozessstellgrößen zu verändern und gewünschte Randzoneneigenschaften zu verwirklichen.

Antragsteller:

Projektbearbeiter:

Dr. Bernd Breidenstein

Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen

Leibniz Universität Hannover

Tel.: +49 511 762-5206 

E-Mail: breidenstein@ifw.uni-hannover.de
Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena

Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen

Leibniz Universität Hannover

Tel.: +49 511 762-2553 

E-Mail: denkena@ifw.uni-hannover.de
Hai Nam Nguyen

Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen

Leibniz Universität Hannover

Tel.: +49 511 762-18320

E-Mail: nguyen@ifw.uni-hannover.de
Prof. Dr.-Ing. Hans Jürgen Maier

Institut für Werkstoffkunde

Leibniz Universität Hannover

Tel.: +49 511 762-4311

E-Mail: maier@iw.uni-hannover.de
Lara Fricke

Institut für Werkstoffkunde

Leibniz Universität Hannover

Tel.: +49 511 762-9857

E-Mail: fricke@iw.uni-hannover.de