Über die IGF

Forschungsvereinigungen müssen für die Antragstellung im Rahmen der IGF autorisiert sein. Noch nicht autorisierte Forschungsvereinigungen können einen Antrag auf Autorisierung im Förderprogramm Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) stellen, wenn die Kriterien gemäß der Anlage Förderrichtline erfüllt sind.

Die Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) ist ein europaweit einzigartiges, themenoffenes und vorwettbewerbliches Förderprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWE), das kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) einen einfachen Zugang zu praxisorientierter Forschung ermöglicht.

Eine Kurzdarstellung veranschaulicht den Prozess von der Idee bis zur Veröffentlichung des Forschungsergebnisses.

Hier finden Sie eine Übersicht aller IGF-Forschungsvereinigungen.

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Mit den Mitteln der IGF werden im transnationalen Netzwerk CORNET auch Projekte gemeinsam mit internationalen Kooperationspartnern durchgeführt ...

Geförderte Projekte

Im Rahmen des IGF-Kongresses wurde das IGF-Projekt des Jahres 2025 gewählt. Unter 23 Einreichungen hat der Wissenschaftliche Rat der IGF drei Finalisten nominiert. Das Gewinner-Team wurde durch das Publikum gewählt.

Ein kleiner Ausschnitt der bisher rund 12000 geförderten Projekte bietet einen Einblick in die Vielfalt der Forschungsthemen.

Die Projektdatenbank der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) umfasst rund 12000 abgeschlossene und laufende IGF-Vorhaben seit dem Jahr 1995 und wird regelmäßig aktualisiert.

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Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Die Projektdatenbank der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) umfasst rund 12000 abgeschlossene und laufende IGF-Vorhaben seit dem Jahr 1995 und wird regelmäßig aktualisiert.

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Entwicklung einer Testmethodik zur Ermittlung der Neuhärte- und Anlasseffekte von Schmiedewerkzeugen unter zyklischer thermomechanischer Beanspruchung zur Verbesserung der numerischen Verschleißvorhersage

Laufzeit:01.08.2017 - 31.12.2020
Vorhaben-Nr. 19647 N

Forschungsvereinigung:

Forschungsgesellschaft Stahlverformung e.V. - FSV
Goldene Pforte 1
D-58093 Hagen
Tel.: +49 2331 9588-0

Forschungseinrichtung:

  • Leibniz Universität Hannover Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM)

Vorhabenbeschreibung:

Logo Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

In diesem Projekt „Entwicklung einer Testmethodik zur Ermittlung der Neuhärte- und Anlasseffekte von Schmiedewerkzeugen unter zyklischer thermomechanischer Beanspruchung zur Verbesserung der numerischen Verschleißvorhersage“ wird das Ziel verfolgt, die bei der Warmmassivumformung prozessabhängigen zyklischen Aufheiz- und Abkühlgeschwindigkeiten sowie die mechanische Beanspruchung an der stark thermomechanisch beanspruchten Werkzeugrandschicht systematisch zu untersuchen.

Hierbei soll die Werkstoffcharakterisierungsmethode, die im Rahmen der eigenfinanzierten Studie IMU 44 "Neuhärte- und Anlasseffekt" entwickelt wurde, um die Randbedingung der mechanischen Beanspruchung erweitert werden. Dies ermöglicht eine Materialcharakterisierung der Warmarbeitsstähle in Abhängigkeit der in Schmiedeprozessen auftretenden thermomechanischen Belastungen. Auf Basis der Ergebnisse der Materialcharakterisierung soll eine Berechnungsmethode zur Beschreibung der Härteentwicklung in der Werkzeugrandschicht erarbeitet und in eine kommerzielle FE-Software implementiert werden. Eine Validierung der erweiterten Charakterisierungsmethode und der in eine FE-Software implementierten Härteberechnungsmethode soll anhand der Härteentwicklung von experimentellen Schmiedeversuchen erfolgen.

Durch Kenntnis der Härteentwicklung der in Schmiedewerkzeugen eingesetzten Warmarbeitsstähle über die Prozesszeit können die KMU die Werkzeugauslegung und Produktionsplanung für Schmiedeprozesse optimieren. Dies ermöglicht eine Reduzierung der Werkzeug- und Rüstkosten, die einen erheblichen Anteil an den Gesamtkosten haben. Dem Anwender sollen nach Abschluss des Projektes eine Materialdatenbank mit Härtekurven bei zyklisch thermomechanischer Beanspruchung zur Verfügung gestellt werden. Des Weiteren ermöglicht die Implementierung der ermittelten Härtekurven in kommerzielle FE-Programme die zyklenabhängige numerische Berechnung der lokalen Werkzeughärte.

 

Ergebniszusammenfassung:

Die Warmmassivumformung ist von hohen thermomechanischen Belastungen auf das Werkzeug gekennzeichnet. Aus diesen resultiert ein komplexes Belastungskollektiv, das einen wesentlichen Einfluss auf die Werkzeugstandzeit bzw. den Verschleiß aufweist. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden zwei zentrale Themenbereiche adressiert. Zum Voranbringen des übergeordneten Bereichs der Effizienzsteigerung bei der Werkzeugstandzeitplanung und -ermittlung wurde eine neue Materialprüfmethode und eine Berechnungserweiterung einer FE-Anwendung entwickelt.

Es wurde eine neue Testmethode entwickelt, mit der Werkzeugstahlproben einer beim Schmieden üblichen thermomechanischen Belastung zyklisch ausgesetzt werden konnten. Mit dieser Methode können die Gefügeveränderungen, gekennzeichnet durch die Härte in der Werkzeugrandschicht realitätsnah repliziert und im Labormaßstab untersucht werden. Zum Erreichen dieses Ziels musste eine softwaretechnische Erweiterung entwickelt und vor Ort an der Maschine an die Probengeometrie kalibriert werden.

Die so ermittelten Ergebnisse wurden in Form von Härteevolutionskurven mittels einer User-Subroutine exemplarisch in eine FE-Anwendung implementiert. Mit dieser Programmerweiterung ist es möglich die Randschichtveränderung in einem beliebigen Warmumformprozess zu berechnen und zu visualisieren. Der Abgleich mit Validierungsversuchen konnte dabei eine hohe Genauigkeit der berechneten Ergebnisse belegen.

Aus dem Erreichen dieser beiden Teilziele ergibt sich ein weitreichendes Spektrum an Anwendungsmöglichkeiten. In Absprache mit dem projektbegleitenden Ausschuss wurden die Ergebnisse in eine exemplarische Verschleißberechnung implementiert. Daran angeschlossen sind denkbare Anwendungsmöglichkeiten z.B. im Bereich der Materialqualifizierung und -auswahl zu finden. Auch die Entwicklung einer konkreten Werkzeugstandzeitberechnung auf Basis des Abrasiv-Verschleißes wird durch dieses Forschungsvorhaben vorangetrieben.