MAI Form

Simulation steigert Materialeffizienz

Übergeordnetes Ziel des Projektes MAI Form ist die Verbesserung der Prognosefähigkeit für Umformprozesse von Verbundwerkstoffen mit thermoviskosen Eigenschaften in automobilen Großserienanwendungen. Mithilfe dieser verbesserten Vorhersagbarkeit von Fertigungsprozessen lassen sich Herstellungs- und Entwicklungskosten einsparen sowie robuste Fertigungsprozesse entwickeln. Dieses Ziel soll durch die Erarbeitung von verbesserten Charakterisierungs-, Simulations- und Validierungsmethoden im Projekt MAI Form erarbeitet werden.

Ein Weg, über das genaue Verständnis der Herstellungsprozesse zu robusten Fertigungsprozessen zu gelangen, ist die numerische Simulation dieser Prozesse sowie die Auswertung der Fertigungseinflüsse. Dazu müssen Simulationsmethoden für Umformvorgänge wie auch für Auf- und Abkühlprozesse entwickelt werden und letztlich eine geschlossene Simulationskette hergestellt werden. Ziel dieses Projektes ist es daher, diese Simulationskette in nur einem einzigen Software-Tool zu realisieren, um eine Anwendbarkeit in den Entwicklungsprozessen der automobilen Großserie gewährleisten zu können.

Abbildung: Numerische Drapiersimulation – Scherwinkelverteilung an einer Kofferecke

Zudem sollen im Rahmen dieses Forschungsprojektes auch die Eingangsgrößen für die Prozesssimulation von Halbzeugen untersucht werden. Dazu sind geeignete Methoden zur Erfassung der Umformkenngrößen der Halbzeuge zu entwickeln und daraus die nötigen Materialkennwerte für die Simulation bereitzustellen. Die Charakterisierungsversuche sollen auch der Weiterentwicklung der Faserhalbzeuge dienen. Zur Validierung soll das Materialverhalten im realen Umformprozess genau erfasst werden können.

Abbildung: Faltenbildung an einer thermoplastischen FVK-Geometrie – Herausforderungen der Umformung bei komplexen 3D-Geometrien

Der Nachweis all dieser Schritte aus Materialentwicklung, Materialcharakterisierung, Simulation und Prozessvalidierung soll anhand von Demonstratorversuchen durchgeführt werden. Alle Ergebnisse der Methodenentwicklungen werden abschließend als Richtlinien zusammengefasst und damit der Transfer für spätere Anwendungen und Projekte sichergestellt.