Das Ziel des TRR 188 ist es, erstens die Mechanismen der Werkstoffschädigung bei der Umformung zu verstehen, zweitens die Schädigungsevolution quantitativ vorherzusagen und drittens die Schädigungszustände im Hinblick auf die Bauteilleistungsfähigkeit gezielt einzustellen. Hierfür entwickelt ein interdisziplinäres Konsortium aus Umformtechnik, Materialwissenschaften und Werkstoffprüftechnik sowie Mechanik neue

  • Methoden zur modellmäßigen Beschreibung der Schädigungsentwicklung entlang der umformtechnischen Prozesskette unter Berücksichtigung materialphysikalischer Zusammenhänge,

  • Technologien zur quantitativen Erfassung der Schädigung sowie

  • Technologien zur technischen Nutzung.

Ausgehend von dem zentralen Leitgedanken des SFB/Transregios

"Schädigung ist kein Versagen!"

wird auf zwei Paradigmenwechsel abgezielt. Bei der Produkt- und Bauteilauslegung sollen anstelle der nomi­nellen Materialeigenschaften die tatsächlichen, fertigungsinduzierten Bauteileigenschaften einschließlich der Schädigung berücksichtigt werden. Die Auslegung der Umformprozesse soll sich nicht mehr nur an der Herstellbarkeit bzw. der maximal möglichen versagensfreien Umformbarkeit des Werkstoffs orientieren, sondern eine Optimierung des mikrostrukturellen Schädigungszustands im Hinblick auf eine maximale Leistungsfähigkeit der Produkte anstreben. Durch eine schädigungskontrollierte Auslegung der umformtechnischen Prozesskette wird sichergestellt, dass das Bauteil nicht nur makroskopisch fehlerfrei ist und den herkömmlichen Qualitätsanforderungen entspricht, sondern sich durch bestmögliche mechanische Eigenschaften und eine höhere Belastbarkeit auszeichnet.

 

Schädigungsbasierte Bauteilauslegung

Die Zukunftsvision des TRR 188 ist es, dass durch die gezielte Einstellung und präzise Quantifizierung des tatsächlichen Schädigungsniveaus langfristig neuartige Leichtbauprodukte und -konzepte mit maßgeschneiderter und garantierter Leistungsfähigkeit realisiert werden können. Diese neue Leichtbaugeneration zeichnet sich durch eine gegenüber dem Stand der Technik reduzierten Masse bei einer zugleich garantierten höheren Zuverlässigkeit während der Nutzungsphase aus.