À grande vitesse pour des chaînes de production efficaces dans la production de pièces en tôle | TUCactuel

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Après un an, le groupe de recherche DFG « FUNDAM³ENT », coordonné par l’Université technologique de Chemnitz, tire un bilan intermédiaire positif pour la recherche sur des méthodes plus efficaces de production de métaux pour des produits, entre autres, dans l’électrotechnique, la technologie médicale et l’industrie automobile.

Dans le cadre du deuxième séminaire de statut financé par la Fondation allemande pour la recherche (DFG). Groupe de recherche (FOR) « Surfaces fonctionnelles grâce à des processus adiabatiques à grande vitesse : microstructure, mécanismes et développement de modèles – ​​FUNDAM³ENT », les chefs de projet et les autres personnes impliquées dans le FOR « FUNDAM³ENT » ont tiré une conclusion intermédiaire extrêmement positive. Le séminaire a eu lieu les 18 et 19 septembre 2023 à l’Institut Fraunhofer pour les machines-outils et la technologie de formage (IWU) à Chemnitz. Les séminaires de statut semestriels servent à l’échange mutuel au sein du consortium ainsi qu’à la planification stratégique des travaux de recherche ultérieurs.

« Grâce à la collaboration engagée de toutes les personnes impliquées et au regroupement des compétences en matière de science des matériaux, de technologie des matériaux et de technologie de production, les premiers résultats de recherche intéressants ont déjà été présentés au public spécialisé lors de conférences telles que la « FEMS EUROMAT 2023 ». L’implication de scientifiques invités internationaux et la participation des étudiants à diverses tâches de travail au sein du groupe de recherche peuvent également être considérées comme un succès important. Ces résultats constituent la base d’un traitement plus ciblé des questions scientifiques », résume le Prof. Thomas Lampke, titulaire de la chaire d’ingénierie des matériaux et des surfaces (WOT) à l’Université technologique de Chemnitz (TUC) et porte-parole de FOR, ensemble.

Trouver des moyens plus efficaces de traiter et de produire des composants en tôle

Depuis le début de FOR en septembre 2022, le consortium s’est consacré à la question passionnante de savoir dans quelles conditions le découpage par cisaillement à grande vitesse (HGSS) peut produire des surfaces coupées sur des tôles qui se caractérisent par une rugosité particulièrement faible, une absence de bavures et une dureté élevée. dureté. Le découpage par cisaillement conventionnel est principalement utilisé dans la production à grande échelle de composants en tôle. Cela comprend une large gamme allant des plus petites pièces pour la technologie électrique ou médicale aux éléments de machine tels que les plaques perforées ou les roues à chaîne jusqu’aux portes de véhicules pour la construction automobile.

Les scientifiques ont présenté sur place l’avancement des six sous-projets. La discussion intensive qui a suivi a mis l’accent sur les vastes questions de recherche du groupe de recherche DFG. Des recherches antérieures montrent que les bandes de cisaillement adiabatiques (ASB) dans la surface coupée, qui ne se produisent qu’à des vitesses de déformation élevées apparemment dans ce cas joue un rôle important.

Gestion des données de recherche au format open source

Un dialogue constructif a également eu lieu sur le thème de la gestion des données de recherche. Le fait qu’une instance distincte de gestion des données basée sur le système open source « openBIS » ait été installée montre l’importance particulière avec laquelle cet aspect est traité dans le groupe de recherche. Grâce à l’intégration de cahiers de laboratoire électroniques et au traitement des données dans les centres de recherche, les principes internationaux FAIR, selon lesquels les données peuvent être trouvées (Findable), accessible (UNaccessible), jeinteropérable et réutilisable (R.utilisables) sont pris en compte. D’une part, le FOR s’engage à respecter les lignes directrices visant à garantir de bonnes pratiques scientifiques et, d’autre part, grâce à la réutilisation des données pour de futurs projets de recherche, il apporte également une contribution significative à une économie durable et économe en ressources. la gestion des données et aborde ainsi un domaine thématique qui connaît une croissance exponentielle en raison du volume et de la complexité croissants des données de recherche, devient de plus en plus important. La collecte cohérente et la structuration judicieuse des données sont la condition préalable à leur interopérabilité et constituent donc une base cruciale pour acquérir de nouvelles connaissances à l’avenir grâce aux méthodes d’apprentissage automatique ou à l’utilisation de l’intelligence artificielle.

Installation innovante pour de nouvelles impulsions de recherche

Le séminaire de statut a été complété par la démonstration de deux systèmes HGSS dans le champ d’essai de l’Institut Fraunhofer pour les machines-outils et la technologie de formage (IWU). En plus d’un système HGSS à entraînement hydraulique, un nouveau type de système accéléré par une impulsion électromagnétique a également été utilisé, permettant d’atteindre des vitesses de coupe nettement plus élevées. Il s’agit à son tour d’une condition préalable importante à la formation d’ASB, en particulier dans les matériaux qui conduisent bien la chaleur.

Le développement nouveau ou ultérieur d’outils de coupe à entraînement hydraulique ou électromagnétique et la mise en service d’un nouveau support de tribomètre avec la technologie de mesure associée pour les tests d’usure sur les surfaces coupées HGSS font partie des tâches les plus importantes des semaines et des mois à venir.

Par ailleurs, l’organisation d’un séminaire doctoral pour promouvoir les jeunes scientifiques et un symposium lors du Materials Science and Engineering Congress (MSE) 2024 à Darmstadt sont à l’ordre du jour. Parallèlement, les personnes impliquées encouragent les collaborations avec divers experts internationaux par le biais de séjours dans les institutions impliquées dans le groupe de recherche.

Contexte : Groupe de recherche « FUNDAM³ENT »

La DFG finance FOR FUNDAM³ENT à hauteur d’environ 3,72 millions d’euros au cours de la première période de quatre ans, dont environ 1,54 million d’euros seront destinés à l’Université technologique de Chemnitz. L’orateur est le Prof. Dr. Thomas Lampke, titulaire de la chaire d’ingénierie des matériaux et des surfaces au TUC.

L’objectif de la recherche est l’étude systématique des différents facteurs liés aux matériaux et aux processus qui influencent la formation d’ASB dans le HGSS. Idéalement, les étapes de post-traitement auparavant gourmandes en énergie pourraient être évitées, ce qui raccourcirait considérablement la chaîne de processus pour la production de pièces en tôle. D’un point de vue économique et écologique, il existe un grand potentiel pour une large gamme de matériaux allant des métaux légers comme l’aluminium aux aciers à haute résistance.

Le consortium comprend des scientifiques de l’Université technique de Munich, de l’Institut Fraunhofer de mécanique des matériaux (IWM) à Fribourg, de la TU Dortmund, de l’Institut Fraunhofer de machines-outils et de technologie de formage (IWU) ainsi que de la chaire d’ingénierie des matériaux et des surfaces. et la chaire de science des matériaux au TUC .

Informations complémentaires sont disponibles en ligne :

Contact: Dr. Rico Drehmann, tél. 0371 531-39331, e-mail [email protected] et Prof. Thomas Lampke, Tél. 0371 531-36163, E-mail [email protected]

Matthias Fejes
19.10.2023

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