digiMass – Entwicklung einer geschlossenen digitalen Prozesskette vom Umformen bis zur Betriebsfestigkeitsbewertung für Massivumformung

BMWE KTF-Projekt / Projektbeginn /

In der computergestützten Konstruktion hängen Größe und Form eines Bauteils vor allem von den erwarteten Belastungen, dem verfügbaren Bauraum und den Eigenschaften des Materials ab. Gleichzeitig müssen Chassis-Bauteile im Betrieb viele wiederkehrende Belastungen aushalten. Um Gewicht zu sparen, bestehen sie häufig aus Aluminiumlegierungen.

Wie widerstandsfähig ein Bauteil später ist, entscheidet sich schon beim Schmieden und in den folgenden Fertigungsschritten. Bei der Umformung verändert sich das Material an einzelnen Stellen stark. Für die spätere Lebensdauer sind dann vor allem kleine, immer wiederkehrende Belastungen entscheidend. Wie tragfähig ein Bauteil im Einsatz ist, hängt deshalb stark von seiner lokalen Verformungsgeschichte ab. Bei Aluminiumlegierungen folgt nach der Umformung außerdem eine Wärmebehandlung, um die gewünschte Härte zu erreichen. Wie gut das gelingt, hängt auch davon ab, wie das Material im Inneren aufgebaut ist und wie sich die Spannungen darin verteilen.

Genau hier setzt das Projekt digiMass an. Es verknüpft die digitale Prozesskette von der Massivumformung bis zur Bewertung der Betriebsfestigkeit und nutzt dafür die Verformungsgeschichte des Materials. Dabei baut das Projekt auf bewährten Simulations- und Analysewerkzeugen auf. So lässt sich die Auslegung von Bauteilen energieeffizienter gestalten. Der Ansatz bringt Materialanforderungen, Fertigung und Bauteilfunktion in einer gemeinsamen Optimierung zusammen. Dadurch kann erstmals berechnet werden, wie belastbar ein Bauteil an jeder einzelnen Stelle im späteren Einsatz ist. Das macht kleinere Sicherheitszuschläge möglich und hilft, das Leichtbaupotenzial von Aluminium besser für einen ressourcenschonenden Einsatz zu nutzen.

Konsortium

  • Fraunhofer LBF
  • Fraunhofer IWU
  • Fraunhofer SCAI
  • LEIBER Group GmbH & Co. KG
  • ZF Friedrichshafen AG

Partner

  • Hottinger, Brüel & Kjaer GmbH,
  • Maxion Wheels Holding GmbH,
  • Seidel Werkzeugbau GmbH,
  • Simufact Engineering GmbH,
  • Transvalor S.A.,
  • Wilhelm Alte GmbH

Das Projekt wird aus dem Klima- und Transformationsfonds des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWE) gefördert.

Laufzeit: 03/2026 bis 02/2029