IUL Dortmund

Die ständig steigenden Anforderungen an das Bauteilgewicht, an die Bauteilfestigkeit und –steifigkeit, an die Bauteilqualität sowie an die Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit der Fertigungsprozesse können nicht allein durch Optimierung bestehender Verfahren erfüllt werden. Vielmehr sind wesentliche Innovationen auf Basis umformtechnischer Fertigungstechniken für zukünftige Fertigungszenarien im Leichtbau erforderlich. Hierzu sind beispielsweise neuartige Umformprozesse zur Erweiterung der Formgebungsgrenzen notwendig, da das Formänderungsvermögen moderner Leichtbauwerkstoffe deutlich begrenzt ist. Häufig können auch durch eine Überlagerung unterschiedlicher Lastspannungen im Umformprozess vorteilhafte Prozesszustände erreicht werden, sodass z.B. rückfederungsbedingte Formabweichungen deutlich vermindert werden können. Im Hinblick auf eine hohe Wirtschaftlichkeit der Prozesse auch bei geringen Losgrößen werden kurze und flexible Prozessketten auf Basis geregelter Prozesse immer wichtiger, damit Fertigungsschritte effektiv verkettet und trotz schwankender Fertigungsbedingungen eine gleichbleibend hohe Bauteilqualität gewährleistet werden kann
Der zentrale wissenschaftliche Schwerpunkt des Instituts für Umformtechnik und Leichtbau (IUL) der TU Dortmund besteht in der Entwicklung innovativer Umformprozesse und Prozessketten im Hinblick auf den Leichtbau sowie auf die Energieeffizienz. Hierzu werden in den fünf Abteilungen des IUL innovative Umformverfahren und umformtechnische Prozessketten entwickelt, grundlegend erforscht und in die industrielle Praxis übertragen. In der Abteilung Blechumformung werden neben dem konventionellen Tiefziehen und dem Presshärten vor allem wirkmedienbasierte Fertigungstechniken, das Drücken und Drückwalzen sowie das Inkrementelle Umformen, erforscht. Das Biegen von Blechen ist mit dem Biegen von Rohren und Profilen der Abteilung Biegeumformung zugeordnet, da hierdurch ganzheitlich Prozessketten von der Herstellung bis zur Verarbeitung der Profilbauteile entwickelt und untersucht werden können. Die Abteilung Sonderverfahren beschäftigt sich vornehmlich mit der Verarbeitung von Leichtbaulegierungen durch die elektromagnetische Umformung, die für diese Werkstoffklasse einzigartige berührungslose Formgebungsmöglichkeiten eröffnet. In der Abteilung Massivumformung wird das Strangpressen von Leichtmetallen mit dem Fokus auf ein direktes Runden und Verstärken der Profile sowie das Strangpressen von Spänen und die Kaltmassivumformung erforscht. In allen Abteilungen werden die eingesetzten Werkstoffe, die meist ein komplexes Werkstoffverhalten aufweisen, sowohl mittels etablierter als auch neuartiger Modellversuche charakterisiert und mithilfe moderner Stoffgesetze modelliert. Auf dieser Basis können die Umformprozesse durchgängig mittels numerischer Methoden simuliert und die Prozessgrenzen bzw. Bauteileigenschaften prognostiziert werden.