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Statistische Prozessmodellierung bei der Bearbeitung inhomogener mineralischer Untergründe (SFB 823 TP B4)

Die spanende Bearbeitung von Beton mit Diamantwerkzeugen zeichnet sich sowohl durch ein stark heterogenes Gefüge des Werkstücks als auch des Werkzeuges aus. Daraus ergeben sich komplexe Eingriffsbedingungen, die nur noch mit statistischen Methoden erfassbar sind. Eine gezielte Optimierung dieses Zerspanprozesses findet aufgrund mangelnder Kenntnisse bzgl. der komplexen Wechselwirkungen zurzeit kaum statt.

© ISF
Setzmuster von Diamanten und Beispiele für Segmentmakrogeometrien

Im Rahmen des SFB 823 werden in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Statistik mit Anwendungen im Bereich der Ingenieurwissenschaften und dem Lehrstuhl für Werkstofftechnologie (LWT) am Institut für Spanende Fertigung die abbauphysikalischen Vorgänge bei der Bearbeitung des mehrphasigen, inhomogenen, mineralischen Materials Stahlbeton mit Diamantwerkzeugen untersucht. Hierbei werden Simulationen des Prozessverhaltens unter Zuhilfe­nahme statistischer Methoden entwickelt, um die Vielzahl der Einflussgrößen auf ein überschaubares Maß zu reduzieren.

Neben Kreis-, Ketten- und Seilsägen kommen bei der Betonverarbeitung Kernbohrer zum Einsatz. Kernbohrer verfügen über mehrere diamantimpräg­nierte Schneidsegmente. Diese bestehen aus einer metallischen Bindung und Schneidkörnern aus Diamant. Eine Optimierung dieser Werkzeuge hinsichtlich der erzielbaren Vorschubgeschwindigkeiten und des sich einstellenden notwendigen Werkzeugverschleißverhaltens setzt ein umfangreiches und detailliertes Prozesswissen voraus.

Die dritte Forschungsphase dieses im Rahmen des SFB 823 geförderten Projektes ist der Verallgemeinerung der in den ersten Antragsphasen ent­wickelten Modelle von Einkornritz- und Segmentexperimenten auf vollständige Bohrkronen gewidmet. Hierbei werden sowohl Werkzeuge mit zufällig ver­teilten sowie mustergesteuerten Anordnungen der Diamanten analysiert. Mittels neuer statistischer Methoden für Lebenszeitmodelle wird dabei der Einfluss der Prozesskräfte auf den Werkzeugverschleiß erfasst und dabei insbesondere die Lastumverteilung durch das Herausbrechen von einzelnen Diamantkörnern modelliert. Durch neue Verfahren zur Strukturbrucherkennung werden dabei die Zeitpunkte des Herausbrechens der Körner erfasst. Das Ziel ist dabei, die Grundlagen für die Entwicklung des Prozesses und des Werk­zeuges zu erforschen, sodass für den im Projekt gewählten Anwendungsfall des Diamantkernbohrens eine Bohrkrone entwickelt wird, die ein Optimum hinsichtlich des auftretenden Verschleißes, der Energieeffizienz und der erzielbaren Vorschubgeschwindigkeit zeigt.

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Anfahrt & Lageplan

Von der A1

Vom Autobahnkreuz Dortmund/Unna auf die A44 Richtung Dortmund, diese geht in die B1 über. Ausfahrt Dortmund-Dorstfeld, Richtung Universität (weiter siehe Karte).

Von der A 45

Ausfahrt Dortmund-Eichlinghofen, Richtung Universität (weiter siehe Karte).

Alternativ können Sie sich die Anfahrt auch berechnen lassen: Google Maps.

Anreise mit der Bundesbahn bis Dortmund oder Bochum Hbf.

Ab Dortmund Hbf mit der S1 Richtung Düsseldorf bis zur Haltestelle Dortmund Universität (7 Minuten Fahrzeit).

Ab Bochum Hbf mit der S1 Richtung Dortmund bis zur Haltestelle Dortmund Universität (14 Minuten Fahrzeit).

Die S-Bahn fährt in beide Richtungen regelmäßig alle 20 Minuten. Von der S-Bahn Haltestelle aus mit der H-Bahn (Haltestelle S-Universität) bis zur Haltestelle Campus Süd (1 Station, fährt im 10 Minuten-Takt).

Zu den Wahrzeichen der TU Dortmund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dortmund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Campus Süd und Dortmund Universität S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Campus Nord und Campus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zurück.

Vom Flughafen Dortmund

Mit dem Taxi zur TU Dortmund, Campus Süd (min. 20 Min und 30,- EUR) (siehe Karte)

Vom Flughafen Düsseldorf

Mit der S-Bahn Linie S1 Richtung Dortmund bis Haltestelle Dortmund-Universität (ca. 90 Min). Von hier mit der H-Bahn Richtung Campus Süd oder Eichlinghofen (fährt alle 10 Min) bis Campus Süd (ca. 3 Min)

Die Einrichtungen der Technischen Universität Dortmund verteilen sich auf den größeren Campus Nord und den kleineren Campus Süd. Zudem befinden sich einige Bereiche der Hochschule im angrenzenden Technologiepark. Genauere Informationen können Sie den Lageplänen entnehmen.

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