Werkzeugintegrierte Prozessgrößenüberwachung beim Querkeilwalzen hybrider Halbzeuge im Rahmen von Tailored-Forming-Prozessketten

Aus mehreren Werkstoffen gefertigte Bauteile bieten das Potential der Eigenschaftsverbesserung und Funktionsintegrationssteigerung. So ist es beispielsweise möglich, durch die Kombination von Stahl und Aluminium, leichtere und einsatzzweckoptimierte Bauteile herzustellen. Die Kombination von unterschiedlichen Eisenlegierungen kann die mechanischen Eigenschaften eines Bauteils lokal verbessern, um beispielsweise den Ressourcenbedarf bei gleichbleibender Wälzkontaktlebensdauer zu verringern. Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1153 ”Prozesskette zur Herstellung hybrider Hochleistungsbauteile durch Tailored Forming“ der Leibniz Universität Hannover wird die Fertigung von hybriden Bauteilen erforscht. Insbesondere an die Herstellung von geeigneten Halbzeugen mittels verschiedener Fügeverfahren, der gezielten Erwärmung und der anschließenden Umformungen, werden hohe Anforderungen gestellt. Die Prozessüberwachung der Umformung von hybriden Halbzeugen mittels Querkeilwalzens ist notwendig, um gleichbleibende Bauteilqualitäten sicherzustellen und Bauteildefekte frühzeitig zu erkennen. Im Rahmen dieser Dissertation werden Ansätze zur werkzeug- und maschinenintegrierten Prozessüberwachung erforscht. Es wird gezeigt, dass mittels verschiedener Sensortypen eine reproduzierbare Beurteilung der Prozessparameter vorgenommen und die Einhaltung von Prozessgrenzen überwacht werden kann. So können Prozessparameter wie z. B. Halbzeugtemperatur und -werkstoff als auch Werkzeugtemperatur, -geschwindigkeit und -position automatisiert zur Ermittlung von Prozessabweichungen verwendet werden.