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Prozessintegriertes Mess- und Regelungssystem zur Ermittlung und sicheren Generierung von funktionsrelevanten Eigenschaften in Oberflächenrandzonen beim BTA-Tief­bohren (im SPP 2086)

Dieses DFG-geförderte Schwerpunktprogramm wird gemeinsam mit dem Fachgebiet Werkstoffprüftechnik (WPT) der TU Dortmund bearbeitet. Ziel des Forschungsprojekts ist es, das BTA-Tief­bohren (Boring and Trepanning Association), ein Verfahren zur Erzeugung von Bohrungen mit einem großen Länge-zu-Durchmesser-Verhältnis, mithilfe kombinierter In-Prozess-Sensorik zu untersuchen, um Prozess-Struktur-Eigenspannungs-Beziehungen in Abhängigkeit von der Oberflächenkonditionierung durch den Zerspanprozess zu ermitteln.

Aus Sicht der Zerspanungstechnologie verfolgt der Antrag das Ziel, wissenschaftliche Grundlagen und technologische Lösungen für ein gezieltes Einbringen von Eigenspannungen beim BTA-Tief­bohren mit prozessintegrierter Randzonenbeeinflussung zu erarbeiten, um die Oberfläche und die Bauteil­eigenschaften, wie z. B. die Schwingfestigkeit, gezielt zu beeinflussen und zu verbessern. Zur Erweiterung des Prozessverständnisses soll während des Bohrprozesses das thermomechanische Belastungskollektiv an den Wirkelementen des Werkzeugs ermittelt und analysiert werden.

Aus Sicht der Werkstofftechnik und -prüfung verfolgt der Antrag das Ziel, die Oberfläche zu konditionieren, mit dem Fokus, die Mechanismen der Eigen­spannungsentstehung und Mikrostrukturänderung beim BTA-Tief­bohren und die Randzonenbeeinflussung von austenitischen Stählen auf mikrostruktureller Ebene zu verstehen, die Stabilität der Eigenspannungen und ihre Auswirkung auf die Bauteileigenschaften zu untersuchen und das quasistatische und zyklische Verformungsverhalten in Abhängigkeit von den induzierten Eigen­spannungen mikrostruktur- und mechanismenbasiert zu charakterisieren. Zudem sollen etablierte Methoden der Eigenspannungsmessung auf Basis mikromagnetischer Sensorik (weiter-)entwickelt und experimentell im Sinne einer prozessintegrierten Sensorik und Prozessregelung validiert werden. Das gewonnene Prozessverständnis sowie die aufgenommenen und analysierten Messdaten bilden die Grundlage für eine Finite-Elemente-Simulation zur Vorhersage der resultierenden Bohrungsrandzone in Abhängigkeit von dem Schneiden- und Führungsleisteneingriff.

In der zweiten Förderperiode soll ein Sensorkopf für das Magnetische Barkhausenrauschen entwickelt werden, der in den Bohrkopf integriert bzw. auf das Werkstück appliziert wird, um die Oberflächeneigenschaften, z. B. anhand induzierter Eigenspannungen und Härteveränderungen, in-process mittels Soft­sensorik zu ermitteln. Anschließend soll durch ein in der ersten Förderperiode entwickeltes Prozessmodell die Prozessregelung dahingehend ertüchtigt werden, die angestrebten Eigenspannungswerte und Bauteileigenschaften auf Basis der in-process ermittelten Kennwerte während des Fertigungsprozesses einzustellen und Prozessparameter nachzuregeln, damit die geforderten Eigenschaften gezielt und reproduzierbar eingestellt werden können.

© ISF
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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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