Prozessintegriertes Mess- und Regelungssystem zur Ermittlung und sicheren Generierung von funktionsrelevanten Eigenschaften in Oberflächenrandzonen beim BTA-Tiefbohren

Das Projekt verfolgt das Ziel, wissenschaftliche Grundlagen und technologische Lösungen für ein gezieltes Einbringen von Eigenspannungen beim BTA-Tiefbohren mit prozessintegrierter Randzonenbeeinflussung zu erarbeiten, um die Oberfläche und die Bauteileigenschaften gezielt zu beeinflussen und zu verbessern. Zur Erweiterung des Prozessverständnisses soll während des Bohrprozesses das thermomechanische Belastungskollektiv an den Wirkelementen des Werkzeugs ermittelt und analysiert werden.
Ein weiteres Ziel ist es, die Mechanismen der Eigenspannungsentstehung und Mikrostrukturänderung beim BTA-Tiefbohren und die Randzonenbeeinflussung von austenitischen Stählen auf mikrostruktureller Ebene zu verstehen, die Stabilität der Eigenspannungen und ihre Auswirkung auf die Bauteileigenschaften zu untersuchen und das quasistatische und zyklische Verformungsverhalten in Abhängigkeit von den induzierten Eigenspannungen zu charakterisieren. Zudem sollen etablierte Methoden der Eigenspannungsmessung auf Basis mikromagnetischer Sensorik (weiter-) entwickelt und experimentell validiert werden.
Das gewonnene Prozessverständnis sowie die aufgenommenen und analysierten Messdaten bilden die Grundlage für eine FEM-Simulation zur Vorhersage der resultierenden Bohrungsrandzone in Abhängigkeit des Schneiden- und Führungsleisteneingriffs. Die Simulation soll die in der zweiten Phase geplante vollständige Realisierung der prozessintegierten Randzonenbeeinflussung mit simluativ bestimmten Prozessparametern unterstützen.