Technologie

Bei der Simulation von Umformprozessen sind die Stoff- und Randwerte für die Genauigkeit der Simulation von großer Bedeutung. Die physikalischen Größen für den Wärmefluss, sowie die Größen für die Umformung beschreiben das Verhalten eines Werkstücks im "Inneren". Nach außen hin wirken die Randwerte, wie Reibung, Wärmefluss in die Werkzeuge, sowie der Austausch von Wärme an freien Oberflächen. Am IBF wird ein Mehrstufenkonzept für die Ermittlung von Stoff- und Randwerten angewendet. Die gesuchten Randwerte werden jeweils durch einen Abgleich von Versuchen mit begleitenden FE-Simulationen ermittelt.

Unsere Kompetenzen

Wärmeübergangskoeffizient und Strahlungszahl werden voneinander getrennt durch den Vergleich experimentell ermittelter Abkühlkurven mit den Ergebnissen aus FE-Simulationen bestimmt.

Zur Ermittlung der Reibungszahl wird der Ringstauchversuch und der Rohrkegelstauchversuch angewendet.
Beim Ringstauchversuch wird eine Ringprobe im Verhältnis 6:3:2 (Außendurchmesser:Innendurchmesser:Höhe) zwischen zwei planparallelen Platten gestaucht und anschließend auf Basis der geometrischen Änderung des Innendurchmessers der zugehörige Reibungskoeffizient ermittelt.
Beim Rohrkegelstauchversuch wird eine Hohlzylinderprobe mit einer kegeligen Eindrehung an der Oberseite durch ein kegelförmiges Oberwerkzeug axial gestaucht. Der Neigungswinkel bewirkt, dass auch bei höheren Reibungszahlen eine relative Bewegung zwischen Werkstück und Werkzeug stattfindet. Die Reibungszahl wird dann durch den Probengeometrievergleich von Experimenten und FE-Simulation ermittelt.

Forschungsthemen und Projekte

Untersuchung und Erweiterung bestehender Ansätze zur verbesserten Beschreibung von Reibung und Wärmeübergang in der FE-Simulation von Warmumformprozessen.

Dienstleistungen

Wir ermitteln im Auftrag Strahlungs-, Reibungszahlen und Wärmeübergangskoeffizienten in Abhängigkeit von verschiedenen Prozessparametern wie z. B. Temperatur, Oberflächenbeschaffenheit, Schmierstoff usw.

Ausstattung

  • Servohydraulische Prüfmaschine der Firma Schenck
  • Induktionsanlage zur Erwärmung der Probe

Ansprechpartner
Herr Jens Dierdorf, M.Sc.
+49 (0) 241 80- 9 59 27

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