Werkstoffsimulation: Prozessketten und Multiskalenmodellierung

Virtuelle Verzahnung von Herstellungsschritten

20. Oktober 2009

Die Entwicklung neuer Werkstoffe und Bauteile lässt immer weniger Versuch-Irrtum-Schleifen zu. Effizientere und leistungsfähigere Systeme müssen näher an ihren Belastungsgrenzen betrieben werden. Für die industrielle Praxis heißt das, die Eigenschaften der eingesetzten Werkstoffe gezielt einzustellen und die Veränderungen der Werkstoffeigenschaften im Fertigungsprozess genau zu verstehen. Um den immer höheren Anforderungen gerecht zu werden, sind Prozesskettensimulation und Multiskalenmodellierung gefragt. Sie erlauben aufeinanderfolgende Herstellungsschritte virtuell miteinander zu verzahnen und Funktionen und Eigenschaften von Werkstoffen auf der Nano-, Mikro- und Makroskala zu berechnen und gezielt einzustellen. Unter dem Motto „leichter, leistungsfähiger, effizienter“ informiert das Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM in einem Kolloquium am 21. Januar 2010 über den aktuellen Entwicklungsstand und neueste Ergebnisse. Anlass ist der 65. Geburtstag von Prof. Dr. Hermann Riedel, der viele neue Anwendungsfelder für die Werkstoffsimulation erschlossen hat. Praktische Fragen werden erörtert: Wie können komplexe Werkstoffe (hochfeste Stähle, ferroelektrische Funktionswerkstoffe, Hochtemperaturwerkstoffe, Pasten und Pulver) modelliert werden? Wie kann der experimentelle Aufwand zur Ermittlung von Werkstoffparametern zu reduziert werden? Wie können die Erkenntnisse über die Werkstoffmikrostruktur in die makroskopische Bauteilwelt übertragen werden?