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Das weiche Wasser formt den Stahl. Der Lehrstuhl für Umformtechnik an der Universität Dortmund hat jetzt die Chance, sich zu einem der weltweit führenden Expertenteams im innovativen Fachgebiet der Hydroumformung zu entwickeln. Prof. Dr.-Ing. Matthias Kleiner ist es mit weiteren Fachkollegen gelungen, bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft ein auf sechs Jahre angelegtes Schwerpunktprogramm "Wirkmedienbasierte Blechumformung" zu initiieren. Dazu gehört der Aufbau einer Umformmaschine, die am Lehrstuhl speziell für bislang einzigartige Experimente konzipiert worden ist. Sie wird in etwa einem Jahr in einem neuen "Gläsernen Labor" der Fakultät Maschinenbau in Betrieb genommen.
Der von Prof. Dr.-Ing. Matthias Kleiner geleitete Lehrstuhl für Umformtechnik der Fakultät Maschinenbau an der Universität Dortmund setzt seit langem auf die Entwicklung hochmoderner Leichtbaustrukturen für Verkehrssysteme. Was sicher, komfortabel und schnell auf Straßen und Schienen, in der Luft wie im Weltraum ans Ziel kommen soll, muss zugleich aus leichten und festen Werkstoffen gefertigt sein.
Das Umformen mit Hilfe von Wirkmedien wie der Wasser-Öl-Emulsion ist zwar seit rund 100 Jahren bekannt, konnte sich aber für anspruchsvolle Werkstücke lange nicht durchsetzen. Der heutige Stand der Steuerungstechnik, der Hydraulik und der Dichtungstechnik hat das Verfahren aber in den Bereich wirtschaftlicher Anwendung im Rahmen von Serienfertigungen gebracht.
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Spezialisten für Hochdruck-Blech-Umformung
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Matthias Kleiner und seine Mitarbeiter setzen jetzt vor allem auf die gemeinsam entwickelte Hochdruck-Blech-Umformung (HBU). Wo früher starre Stempel das zu bearbeitende Metall formten und prägten, bewirkt jetzt Wasser als Medium die Formveränderung. Dabei wird beispielsweise dünnes Blech unter extrem hohem Wasser-Druck von bis zu 2000 bar in eine Form gepresst, die das Blech dann selbst annimmt.
Die Dortmunder Maschinenbauer gehen nach ihren zahlreichen Forschungsarbeiten davon aus, dass die wirkmedienbasierte Blechumformung insbesondere für den Leichtbau mit hochfesten Stahlwerkstoffen und Sonderwerkstoffen wie Aluminium- und Titanlegierungen vorteilhaft einsetzbar ist.
Allerdings fehlt es bisher an Erfahrungen mit der Umformung großflächiger und besonders schwer umformbarer Werkstoffe. Diese Grundlagenuntersuchungen werden nun durch die 4 Millionen Mark teure Presse ermöglicht, die in den kommenden Monaten an der Universität Dortmund aufgestellt wird. Für den Erwerb des Großgeräts hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft gut 2,7 Millionen DM beigesteuert. Die Firma Siempelkamp Pressen-Systeme (SPS), Krefeld, fördert die Grundlagenforschung der Universität Dortmund mit rund 900.000 DM. Weitere 350.000 DM stellt Professor Kleiner selbst aus Mitteln zur Verfügung, die er als Leibnitz-Preisträger erhalten hat.
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Variable Maschine im Gläsernen Labor
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Das Aggregat zur wirkmedienbasierten Blechumformung wird mit anderen neuen Forschungsgeräten in einer eigenen Halle Platz finden, die in den kommenden Monaten an der Südflanke der großen Experimentierhalle des Campus Süd gebaut wird. Professor Kleiner hat dabei die Vorstellung, ein "Gläsernes Labor" einzurichten, das mit großflächig verglaster Fassade auch für Außenstehende transparent macht, wie die Maschine in den kommenden Jahren für zahlreiche - auch anwendungsorientierte - Forschungsvorhaben genutzt wird. Da das Großgerät leicht umrüstbar ist, wird es intensiv und mehrschichtig auch für parallele Projekte nutzbar sein. In der Hauptphase der Grundlagenuntersuchungen wird es darum gehen, den Prozeß der Blechumformung durch Wasser eingehend zu untersuchen.
Erkundet wird, wie sich die Qualität und die Form der Werkstücke bei unterschiedlichen Strategien des Wasserdrucks verhält, so bei zeitlich variierten Druck-Verläufen.
Die technisch-wissenschaftlichen Problemstellungen und die Koordinierung der Entwicklungsarbeiten an dem von Professor Kleiner geleiteten Projekt übernimmt Dr.-Ing. Werner Homberg. Vorgesehen ist auch eine Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern in nationalen und internationalen Arbeitsgruppen zur Erweiterung der Formgebungsgrenzen bei Umformprozessen sowie zur Hochgeschwindigkeitsumformung, darunter Forschern der Ohio State University in Columbus, Ohio/USA.
Die Forschungsarbeiten zur Entwicklung, Konstruktion und Realisisierung der Presse und die dann damit durchgeführten Forschungsprojekte bringen intensive Impulse besonders in die moderne Ausbildung von Studenten. In Projekten, Studien und Diplomarbeiten werden Studenten verschiedener Fachrichtungen in die Forschung mit einbezogen. Die Themenfelder reichen von der virtuellen Produktion über CAD und Simulation bis hin zu spannenden Experimenten. Sie zeigen, dass Informationstechnologien wesentlicher Bestandteil der neuen Dortmunder Produktionstechnik sind.
Nähere Information:
Universität Dortmund, Fakultät Maschinenbau, Lehrstuhl für Umformtechnik, 44221 Dortmund, Leitung: Prof. Dr.-Ing. Matthias Kleiner, Ruf 0231-755-2680, e-mail: mkleiner@lfu.mb.uni-dortmund.de
Internet: www.lfu.mb.uni-dortmund.de
Ansprechpartner:
Dr.-Ing. Werner Homberg, Ruf 0231-755-4751
Dipl.-Ing. Axel Wellendorf, Ruf 0231-755-2654, Fax 0231-755-2489, Mail office@lfu.mb.uni-dortmund.de
http://www.lfu.mb.uni-dortmund.de
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Elektrotechnik, Energie, Maschinenbau, Mathematik, Physik / Astronomie
überregional
Forschungsprojekte
Deutsch
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