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Leichtmetalle

Ganzheitliche Entwicklung und Charakterisierung einer effizienten Herstellung lösbarer Fügestellen für Aluminium- und Magnesium- Leichtbauwerkstoffe

Laufzeit: 2015 bis 2021 Projektpartner: Institut für Spanende Fertigung Fördergeber: Deutsche Forschungsgesellschaft (DFG)
PW_Gewinde1 PW_Gewinde2

Das Ziel des Forschungsprojekts besteht in der ganzheitlichen Entwicklung, Charakterisierung sowie Optimierung einer innovativen Fließbohrbearbeitung mit anschließender Gewindefertigung bei Aluminium- und Magnesiumlegierungen, wobei insbesondere die modellbasierte Korrelation zur Ermittlung von Prozess-Struktur-Eigenschaft-Beziehungen im Vordergrund steht. Die prozessbedingten geometrischen bzw. mikrostrukturellen Eigenschaften der Innengewinde werden mit den mechanischen Eigenschaften korreliert, wodurch eine strukturbasierte Analyse der Schädigungsmechanismen erfolgt, deren Verständnis zur Auslegung optimaler Prozessbedingungen zwingend erforderlich ist.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an:
Dipl.-Ing. Philipp Wittke

 


 

Entwicklung und Validierung einer in vitro-Kurzzeit-Prüfmethode zur Prädiktion des in vivo-Verhaltens von degradierbaren metallischen Implantatmaterialien

Laufzeit: 2018 bis 2021 Projektpartner: Hochschule Osnabrück Fördergeber: Deutsche Forschungsgesellschaft (DFG)
implantatmaterialien1implantatmaterialien2

Bioresorbierbare Magnesiumimplantate gelten in der Chirurgie als vielversprechende Biomaterialien der Zukunft. Die in vitro-Prüfung zur Eignung von Magnesiumwerkstoffen als Biomaterialien stellt eine große Herausforderung dar, da das Verhalten unter Korrosionsermüdungsbelastung über langen Zeitraum hinweg vorhergesagt werden muss. Es ist von einem generell großen Bedarf auszugehen, Werkstoffe für den Einsatz als bioresorbierbare Implantate vorab qualifizieren zu können, ohne dabei auf Tierversuche zurückgreifen zu müssen. Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung einer Kurzzeit-Korrosionsermüdungsprüfmethode, mittels derer zeitgerafft und in vitro das Materialverhalten am Beispiel der Magnesiumlegierung WE43 MEO im Körper abgeschätzt werden kann.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an:
M.Sc. Nils Wegner

 


 

Identifikation und Modellierung der Schädigungsmechanismen in Al-Si-Mg-Gusslegierungen während Ermüdungsbeanspruchung bei hohen und sehr hohen Lastspielzahlen

Laufzeit: 2016 bis 2020 Projektpartner: Hochschule Osnabrück Fördergeber: Deutsche Forschungsgesellschaft (DFG)
JT-al-si-mg

Die Anwendbarkeit und die Entwicklung von Aluminiumgusslegierungen für hochbeanspruchte Bauteile im Maschinenbau, in der Fahrzeug- und Energietechnik, erfordert sichere und quantitative Kenntnisse der Zusammenhänge zwischen der Werkstoffmikrostruktur und den zugehörigen Ermüdungseigenschaften. Dieses Forschungsvorhaben soll anhand gezielt erstarrter Modelllegierungen und kommerzieller Werkstoffproben des Systems Al-Si-Mg eine Zuordnung von Mikrostrukturparametern und Ermüdungsfestigkeit erlauben, die Identifikation der Ermüdungsschädigungsmechanismen auf mikrostruktureller Ebene ermöglichen und zu einer geeigneten Implementierung dieser Mechanismen in ein physikalisch-basiertes Kurzrissmodell führen.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an:
M.Sc. Jochen Tenkamp

 


 

Einfluss des Verhältnisses aus Drehrichtung und Geschwindigkeit am FSW-Werkzeug auf die Ermüdungsfestigkeit von Al-Legierungen – FSW-Fatigue

Laufzeit: 2017 bis 2019 Projektpartner: Ilmenauer Fertigungstechnik Fördergeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
FSW-Fatigue

Ziel des Vorhabens ist es, durch Entkopplung der Bewegung von Stift und Schulter beim Rührreibschweißen eine Anpassung des Wärmeeintrages und des Materialflusses und dadurch eine Verbesserung des Ermüdungsverhaltens sowie eine Reduzierung der Kräfte und der Belastung auf die Spannmittel zu erreichen. Dem verfolgten Ansatz liegt zu Grunde, dass der Wärmeeintrag durch die abweichende Einstellung der Drehzahl und der Drehrichtung zwischen Stift und Schulter verändert und der Materialfluss erheblich beeinflusst werden kann. Somit verändern sich die Korngröße und die Korngrößenverteilung in der Rührzone und in der thermomechanisch beeinflussten Zone. Insbesondere ist in Sonderfällen von einer gleichmäßigen Kornverteilung auszugehen, so dass völlig unterschiedliche Bedingungen für die Risseinleitung und für das Ermüdungsversagen vorliegen.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an:
M.Sc. Abootorab Chehreh

 


 

Mechanismenbasierte Charakterisierung des beanspruchungsrichtungsabhängigen zyklischen Kriechverhaltens der Magnesiumlegierungen Mg-4Al-2Ba-2Ca und AE42

Laufzeit: 2017 bis 2019     Fördergeber: Deutsche Forschungsgesellschaft (DFG)
PW_Magnesium1 PW_Magnesium2

Das Ziel des Forschungsprojekts ist die Charakterisierung des zyklischen Kriechverhaltens sowie die modellbasierte Korrelation der bei zyklischer Beanspruchung ablaufenden Verformungs- und Schädigungsmechanismen in Abhängigkeit der Beanspruchungsrichtung und Temperatur für die kriechfesten Magnesiumlegierungen Mg-4Al-2Ba-2Ca und AE42. Die wissenschaftliche Zielsetzung besteht darin, die Mikrostruktur mit den Ermüdungsergebnissen in eine modellbasierte Korrelation zu überführen, die eine Aussage über Abhängigkeiten des zyklischen Kriechverhaltens beanspruchungsrichtungs-, temperatur- und gefügeabhängig zulässt. In ein- und mehrstufigen Ermüdungsversuchen im Zug- und Druckschwellbereich soll gezeigt werden, dass richtungsabhängige Unterschiede im Materialverhalten bei zyklischer Beanspruchung mit überlagerter statischer Mittelbeanspruchung auftreten und worauf diese basieren. Zudem sollen die ermittelten Zusammenhänge für die Entwicklung einer Methode zur Restlebensdauerabschätzung und im Sinne eines Condition-Monitoring-Konzepts genutzt werden.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an:
Dipl.-Ing. Philipp Wittke

 


 

Ermittlung und Erweiterung der Einsatzgrenzen bei der umformtechnischen Wiederverwertung von Aluminiumspänen

Laufzeit: 2016 bis 2019 Projektpartner: Institut für Spanende Fertigung Fördergeber: Deutsche Forschungsgesellschaft (DFG)
AlSpaene1 AlSpaene2
Quelle: IUL

Das direkte Strangpressen von Metallspänen bietet gegenüber dem konventionellen Wiedereinschmelzen der Späne eine erhebliche Verbesserung der Ökobilanz. Auf Basis vorangehender Forschung im Bereich des Verpressens unterschiedlicher Spanformen, wird der Fokus auf die Zusammenhänge zwischen Prozessparametern und Produkteigenschaften im Sinne einer qualitativen und quantitativen Beschreibung der Werkstoff- und Bauteileigenschaften gelegt. Dabei sollen die Potentiale des Verfahrens erschlossen und die erzeugten Werkstoffeigenschaften hinsichtlich Ermüdung und Lebensdauer sowie Korrosion bewertet werden. Als Probenmaterial wird die Aluminiumlegierung EN AW-6060 in diesem Projekt verwendet.

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an:
M.Sc. Alexander Koch