Experimentelle und numerische Analyse umforminduzierter Eigenspannungen zur gezielten Schwingfestigkeitssteigerung hochzyklisch belasteter Reinstkupferbauteile
Kurzbeschreibung
Die Zielsetzung des Vorhabens besteht in der Anwendung und dem Transfer des im SPP2013 für Stahlbauteile erarbeiteten Methodenwissens zur Nutzung umformtechnisch induzierter Eigenspannungen zur Lebensdauersteigerung auf Reinstkupferbauteile. Im Vordergrund steht die Etablierung von generalisierten Prozess-Struktur-Eigenschaftsbeziehungen unter Berücksichtigung der Eigenspannungen. Als Untersuchungsbeispiel wird eine mittels Biegeprozess hergestellte Stromschiene verwendet bei der unter Verwendung eines Digitalen Zwillings die Optimierung eines zusätzlichen Prozessschrittes zur Einbringung von Druckeigenspannungen an der versagenskritischen Stelle als Zielgröße erfolgt. Der Gesamtprozess bedingt eine Veränderung des lokalen Werkstoffzustandes, was die Betrachtung des Einflusses aus Eigenspannungen, Verfestigung sowie der prozessbedingten Mikrostruktur auf die Lebensdauer notwendig macht. Zum Ende des Erkenntnistransfervorhabens stehen erarbeitete Prozess-Struktur-Eigenschaftsbeziehungen als Basis des Prozessdesigns zur Lebensdauerverbesserung der Bauteile aus hochreinem Kupfer.

Akademische Projektpartner
Prof. Dr.-Ing. Alexander Brosius, TU Dresden, Institut für Fertigungstechnik (FF)
Prof. Dr.-Ing. habil. Markus Kästner, TU Dresden, Institut für Festkörpermechanik (IFKM)
Industrieller Projektpartner
ZF Friedrichshafen AG (ZF)
Ansprechpartner
Dipl.-Ing. Christina Guilleaume (FF) (christina.guilleaume(at)tu-dresden.de)
Dipl.-Ing. Tom Schneider (IFKM) (tom.schneider2(at)tu-dresden.de)