Gegenstand der Forschungsprojekte ist die Untersuchung des umformtechnischen Verhaltens und die gezielte Beeinflussung der thermisch gespritzten Schichten durch inkrementelle Walzprozesse zur Anpassung der Eigenschaften an die Anforderungen des Tiefziehprozesses. Als Beitrag zur Prozessoptimierung werden Simulationsmodelle zur Beschreibung der Mikrostruktur- und Eigenspannungsentwicklung im System „Beschichtung-Substrat“, sowie dessen Systemverhalten entwickelt.
Hierzu erfolgt in der vorliegenden Arbeit zunächst eine makroskopische Simulation des Vorgangs mit einem etablierten Materialmodell. Im zweiten Schritt wird eine genauere Untersuchung der Verdichtungsvorgänge in der Mikrostruktur mithilfe eines thermoelastisch viskoplastischen Mode
lls für das Matrixmaterial durchgeführt.
Die makroskopische Simulationsergebnisse zeigen, dass der
Verdichtungsvorganges mit Hilfe eines homogenisierten Materialmodells qualitativ richtig dargestellt wird. Die durchgeführten Mikrostruktursimulationen bzw. die Simulation des Porenschließvorganges offenbaren die komplexen Ver- und Entfestigungsmechanismen bei der Verdichtung einer porösen Mikrostruktur. Die hierbei ermittelten Ergebnisse mittels explizitem und implizitem Lösungsalgorithmus liefern zum Teil abweichende Resultate. Die Untersuchung der Ursachen hierfür ist
Bestandteil aktueller Forschungsaktivitäten.