Targeted Use of Forming Induced Residual Stresses in Metal Components

The Senat of the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) decided to implement the priority program „Targeted Use of Forming Induced Residual Stresses in Metal Components” (SPP 2013). The program is designed for a term of six years.

The increased demand for lightweight constructions in industrial productions requires the design, manufacture, and use of application oriented components. Forming manufacturing processes have many advantages over machining processes. Not only are the material utilization and productivity optimized, but also the fiber orientation is adapted to the specific task. This results in increased mechanical characteristics and dynamic strength of formed metal components.

However, internal stresses greatly influence the performance of components manufactured by forming procedures. The state of initial stress is mainly responsible for component failure during the manufacturing process as well as during the use of the component afterwards. For this reason, internal stresses are currently considered as a highly unfavorable characteristic, which has a negative impact on a component’s feasibility.

Efficient models and experimental testing equipment for operational stability already showed promising results for the potential usefulness of internal stresses. Therefore, the objective of the priority program is to regulate and control internal stresses by utilizing forming technologies in order to achieve a positive impact on relevant characteristics of components manufactured by forming processes.

Newsletter

NEWSLETTER 01/2018

 

Liebe Kolleginnen und Kollegen,

als Koordinatoren des Schwerpunktprogramms 2013 „Gezielte Nutzung umformtechnisch induzierter Eigenspannungen in metallischen Bauteilen“ möchten wir Sie ab sofort mit einem Newsletter 2- bis 3-mal pro Jahr über den Fortschritt des Programms und aktuelle Termine informieren.

 

News und aktuelle Termine bis April 2018

GAMM 2018

Im Rahmen der GAMM Jahrestagung vom 19. – 23.März 2018 in München wird das SPP durch sechs Vorträge aus dem Fachkreis Mechanik vorgestellt. Nähere Infos zum Kongress und zum Programm finden Sie unter http://jahrestagung.gamm-ev.de/

 

Neuste Publikationen und Veröffentlichungen

TUMCampus ist die Universitätszeitschrift der TUM für Studierende, Mitarbeiter und Freunde der Universität. Hier erschien in der Februar Ausgabe ein kurzer Bericht über das Forschungsvorhaben und die Ausgangslage des SPP2013. Der Artikel bringt auch fachfremden Lesern das komplexe Thema der Eigenspannungen näher.
https://www.tum.de/fileadmin/w00bfo/www/TUMcampus/2018_01/18_1_TUMcampus_Web_Neu.pdf

 

Neues aus den Fachkreisen
Produktionstechnik dünnwandig

Der Fachkreis „Produktionstechnik dünnwandig“ unter der Leitung von Prof. Markus Bambach trifft sich zum ersten Mal am 20. April in Cottbus-Senftenberg

Produktionstechnik dickwandig

In Darmstadt am 9. April finden sich unter der Leitung von Prof. Peter Groche die Mitglieder der „Produktionstechnik dickwandig“ zusammen.

Mechanik und Simulation

Der Fachkreis „Mechanik und Simulation“ unter der Leitung von Prof. Jörg Schröder hat sein zweitägiges Treffen für den 3./4. Mai in Essen terminiert.

Werkstoffe, Betriebsfestigkeit, Mess- und Prüftechnik

Der Fachkreis „Werkstoffe, Betriebsfestigkeit, Mess- und Prüftechnik“ unter der Leitung von Dr. Jens Gibmeier bietet allen SPP’lern die Teilnahme an einem Ringversuch zur Analyse von Eigenspannungstiefengradienten an:
Es geht um die Bestimmung der Eigenspannungstiefenverteilung an kugelgestrahlten Proben der Größe 40 x 40 x 9 mm³ aus Stahl 42CrMo4-QT. Alle Verfahren sind willkommen. Im Vordergrund stehen natürlich die röntgenographische Eigenspannungsanalyse und die Bohrlochverfahren. Auch Freunde der Ultraschallverfahren, der mikromagnetischen Verfahren oder auch anderer mechanischer Methoden, um Eigenspannungstiefenverteilungen zu bestimmen, sind herzlich eingeladen. Gleiches gilt natürlich auch für die Kollegen an den Großforschungsgeräten (Neutronenbeugung, Synchrotronbeugung).

Weitere Infos und Anmeldung bitte bis zum 09. März 2018 an jens.gibmeier@kit.edu.

 

Sonstiges

Wir möchten nochmals alle daran erinnern, dass über den sync + share Ordner Daten für alle SPP Beteiligte zur Verfügung gestellt werden können. Wer noch keinen Zugang beantragt hat, kann dies jederzeit mit einer formlosen E-Mail an spp2013@tum.de. nachholen.

Gerne nehmen wir Infos, Termine und Berichte zu Ihren Projekten des SPP in den nächsten Newsletter mit auf. Bitte senden Sie alles per E-Mail an spp2013@tum.de.

 

Viele Grüße aus Garching

Wolfram Volk und das Koordinationsteam

NEWSLETTER 02/2018

Nachdem vor genau einem Jahr mit einem Kick-Off Treffen in Garching der Startschuss für das DFG Schwerpunktprogramm 2013 „Gezielte Nutzung umformtechnisch induzierter Eigenspannungen in metallischen Bauteilen“ gefallen war, trafen sich am 17. Und 18. Oktober 2018 die Projektteilnehmer, um die ersten Forschungsergebnisse zu besprechen. Gastgeber war diesmal das Team um Prof. Brosius der TU Dresden.

Neben der Fortschrittspräsentation der 12 Einzelprojekte stand auch die Diskussion um die weitere Planung im Fokus, da im nächsten Jahr die erzielten Ergebnisse erneut von der DFG begutachtet und bewertet werden. Die Etablierung geeigneter Nachweismethoden und der qualitative Nachweis, dass Eigenspannungen in Umformbauteilen hinreichend stabil sind, standen in allen Projekten zu Anfang der Projektlaufzeit im Fokus. Nun geht es in der nächsten Runde vornehmlich um die Eigenschaftsverbesserung der Bauteile durch gezielte Einstellung der Eigenspannungen.

Für die Quervernetzung und projektübergreifende Diskussion haben sich bereits vor einem Jahr vier Fachkreise gebildet, die ebenfalls Ihre ersten Ergebnisse zu Ringversuchen und Benchmarks vorstellten. Dabei ergaben sich weitere fruchtbare Verknüpfungsansätze zwischen Simulation und Messtechnik auf der einen und der Produktionstechnik für dünnwandige bzw. dickwandige Bauteile auf der anderen Seite.

Einen interessanten Einblick in die Funktionsweise und Möglichkeiten der Nanoindentation gaben Adrian Harris von Micro Materials Ltd. und Dr. Norbert Schwarzer vom SIO® - Sächsisches Institut für Oberflächenmechanik. Ein solches, eher außergewöhnliches Messgerät zur Bestimmung von Eigenspannungen wurde im Rahmen des SPP vom utg in Garching beschafft.

Gemeinsame Forschungsarbeit lebt durch persönliche Kontakte. Zur Intensivierung der sozialen Vernetzung hatten die Gastgeber einen abendlichen Spaziergang durch die Dresdener Altstadt und ein anschließendes Abendessen im „Italienischen Dörfchen“ organisiert.

Alle Teilnehmer konnten viele neue Ideen und dicke Arbeitspakete mit nach Hause nehmen. Das nächste Treffen findet voraussichtlich im Oktober 2019 bei den Kollegen in Hannover statt.

Gerne nehmen wir Infos, Termine und Berichte zu Ihren Projekten des SPP in den nächsten Newsletter mit auf. Bitte senden Sie alles per E-Mail an spp2013@tum.de.

Viele Grüße aus Garching

Wolfram Volk und das Koordinationsteam