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US-BU (O. Keitmann-Curdes)
US-BU (O. Keitmann-Curdes) (english)

Projekt - Project

Mitarbeiter - Researchers

Literatur - Publications

Weitere Infos - Further Information

Kontakt - Contact

Projektskizze:

Ziel des gesamten Forschungsvorhabens ist es, ein flexibles Sensor-System zu entwickeln, mit dem es möglich ist, den Verlauf der Umformung während eines Hydro-Blechumform-Prozesses zu erfassen. Dazu soll eine mit Ultraschallwandlern ausgestattete Sensormatrix mit entsprechender Auswerteeinheit entstehen, die ein Erfassen der Blechkontur im wirkmedienbasierten Umformprozess ermöglicht. Es sind zunächst Untersuchungen nötig, mit deren Hilfe dann geeignete Ultraschall-Sensoren ausgewählt bzw. entwickelt werden. Neben den wellenphysikalischen Eigenschaften sind auch Untersuchungen zur Kompatibilität der Schallwandler mit den unterschiedlichen Wirkmedien von Interesse. In einem weiteren Projektschritt ist die Sensormatrix gemäß den erlangten Ergebnissen zu konzipieren und zu fertigen. Diese soll anschließend in der HBU-Presse des Lehrstuhls für Umformtechnik der Universität Dortmund (Prof. Dr.-Ing. M. Kleiner) erprobt und optimiert werden.

Maßgeblichen Einfluss auf die Einsatzfähigkeit eines derartigen Sensorsystems haben einerseits die Anordnung und die Gestaltung der Sensoren sowie andererseits die Technologie zur Datenerfassung und Datenauswertung. Das Zusammenspiel soll mit Hilfe eines Labormusters zunächst unter Umgebungsbedingungen getestet und optimiert werden. Um die erhaltenen Daten richtig einzuordnen und auszuwerten, sollen die Software Module zur Simulation erweitert werden. Zeitgleich sollte die Einsatzfähigkeit der Sensoren im Wirkmedium unter normalem und unter hohem Druck untersucht und sichergestellt werden. Hierzu ist eine Versuchsvorrichtung zu entwerfen, die den Betrieb einzelner Wandlerpaare unter hohem Druck ermöglicht.

Im ersten Projektjahr konnte der Nachweis zur Durchführbarkeit und Realisierbarkeit des Forschungsvorhabens erbracht werden. Dazu wurden zunächst Simulationsprogramme geschaffen, mit denen umfangreiche Untersuchungen hinsichtlich des Sensorkonzeptes durchgeführt wurden. Die Resultate dieser Untersuchungen bestätigten, dass das beantragte Konzept hinsichtlich der vorgesehenen Zielsetzung hervorragend geeignet ist.



Förderung:

DFG
Deutsche Forschungsgemeinschaft
Kennzeichen: ER 94/26-1, ER 94/26-2, ER 94/26-3, ME 1831/9-1, ME 1831/9-2, ME 1831/9-3
Project Overview:

The intention of this project is to develop an ultrasound imaging system for the in-process detection of the contour of a highly reflective sheet metal during a hydroforming process. For hydroforming sheet metal, the conventional plunger is replaced by a water-oil-emulsion under high pressure (up to 1000 bar). Only the complexity of the stencil (or die) gives a limit for the intricacy of the final work piece. Furthermore, advantages result from a higher dimensional accuracy, better surface condition and more homogeneous internal stress conditions in the formed sheet metal as a consequence of reducing contact and friction with stencil and plunger. Due to the lack of experience and process understanding, a high number of test runs is required for implementing a new hydroforming process. To avoid these problems, online-monitoring including real time data acquisition and contour reconstruction during the whole process is essential.

To image the sheet contour, the following a-priori information can be incorporated: maximal axial displacement of the metal during a definite time interval, maximal slopes of the sheet and the position before the actual forming step. Thus, the number of ultrasound transducers of the imaging system can be much lower as opposed to a multiple target imaging system for medical ultrasound. Consequently, the required array will be a quasi-sparse 3D array. (From: O. Keitmann-Curdes et. al., A Novel Approach for Ultrasonic Imaging of Sheet Contours for Hydroforming, Acoustical Imaging, 2003, Vol. 27)



Financial Funding:

DFG
German Research Foundation
Grants: ER 94/26-1, ER 94/26-2, ER 94/26-3, ME 1831/9-1, ME 1831/9-2, ME 1831/9-3
 
 
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Letzte Änderung: 16.02.2005 | Ansprechpartner: Webmaster