Das Open-Innovation-Forschungs-Cluster

für NE-Metalle an der RWTH Aachen University

Projektübersicht

Laufende Projekte

Ultrahochfeste Aluminium Legierungen für die Automobil-Großserien-produktion

Lösungen für strukturelle Fahrzeugbauteile aus ultrahochfesten Aluminiumlegierungen, die eine Alternative zu ultrahochfesten (warmgeformten) Bor-Stählen darstellen können, werden in diesem Projekt erarbeitet. Dabei steht die Optimierung der Prozesskette “vom Blech zum Bauteil” mit dem Ziel einer großserientauglichen Fertigung im Mittelpunkt. Weitere Projektschwerpunkte werden neue/angepasste Fügekonzepte sowie neue Simulationswerkzeuge für die Prozess- (Umformsimulation) und Bauteilsimulation (Crash) sein. mehr...

Prediction of Final Properties

Die genaue Kenntnis der mechanischen Gussteileigenschaften nach der Wärmebehandlung ist von zentraler Bedeutung um in Zukunft den Anforderungen an Bauteileinsatz, Herstellungskosten und Wettbewerbsfähigkeit gerecht zu werden. mehr...

Hohle Aluminium-Strukturbauteile im HPDC (High Pressure Die Cast)

Leichtbau ist eine der Hauptstellschrauben um den Kraftstoffverbrauch und die Emission von PKWs zu senken. In den letzten Jahrzehnten lag der Fokus von Gießerei-Ingenieuren vor allem auf der Gewichtsminderung des Antriebstrangs. Dabei bietet die hauptsächlich aus geschweißten Stahlkomponenten bestehende PKW Rohkarosserie ebenfalls ein großes Potential zur Gewichtseinsparung. So macht die Rohkarosserie bis zu 20 % des Leergewichts von PKWs aus. In diesem Kontext stellen hohle, druckgegossene Aluminium-Strukturbauteile vielversprechende Komponenten zur Gewichtsreduktion dar. Aufgrund fehlenden Fachwissens hinsichtlich Design, Kern- sowie Prozesstechnologie ist es jedoch nicht Stand der Technik, große, komplexe und hohle Aluminium-Strukturbauteile (Al-SC) mittels Druckgießprozess (HPDC) in Großserie herzustellen und diese in die PKW Rohkarosserie zu fügen. mehr...

Tailor rolling of High Strength Aluminium Alloys

Die Verwendung von Aluminium-Legierungen ist  in den letzten Jahren deutlich gestiegen und hat zu einer erheblichen Gewichtsreduktion geführt. Dieser Gewichtsreduktionstrend muss mit zusätzlichen Leichtbautechnologien beibehalten werden. Flexibel walzen (Tailor Rolled Blanks - TRB) bieten eine interessante Lösung durch eine angepasste Dickenverteilung, die eine optimierte Gewichtsverteilung ermöglicht. Diese Technologie ist jedoch derzeit auf Stähle beschränkt. Die industrielle Machbarkeit von TRB mit hochfesten Aluminiumlegierungen muss noch nachgewiesen werden. Insbesondere die Lösungsglühphase, die notwendig ist, um die endgültigen Eigenschaften zu gewährleisten, muss nachgewiesen werden. mehr...

Aluminum Casting for High Volume Production of Structural Nodes in BIW

Decreasing the body in white’s (BIW) weight is considered as one of the solutions, which might have a great impact on the emissions’ reduction potential.

This weight reduction can be achieved by the integration of lightweight materials, such as Aluminum, in the vehicle body structures, in the form of castings. more...

Projekt 19

Simulation of microstructure and yield stress during natural and artificial aging of Al-Mg-Si automotive sheet

Projekt 21

Online Topography Measurement of Aluminium during Cold-Rolling

Further processing of cold-rolled metal sheets requires a homogeneous 3D distribution of the roughness parameters mostly. The only possibility to react on the rolled surface changes immediately, for instance by strip tension, is an online roughness measurement. But the roughness measurement is a challenge. This is primary based on the non isotropically reflecting aluminium surface and the oscillating strip in an lubricant mist environment.

Projekt 22

UnICorn - Understanding the Intergranular Corrosion of 6000 Aluminum Alloys

Heat treatable aluminum alloys from the 6000 series, alloyed with Mg and Si, have several attractive properties, such as good formability, moderate strengths and good corrosion resistance; however, these alloys may develop susceptibility to intergranular corrosion (IGC) as a result of improper heat treatments or alloying.

The exact mechanisms which cause the preferential intergranular attack still remain unclear. Several theories to this topic have been published, including the formation of atomic Cu enrichments on the grain boundaries, the formation of grain boundary phases and the formation of depletion zones around the grain boundaries. Common to all these microstructural variations is the formation of microgalvanic couples between the grain boundary and its adjacent region, causing the dissolution of the grain boundary or its surrounding.

One limiting factor for understanding the IGC of 6000 alloys is the huge diversity of materials having been investigated to this day. The variations in chemical composition, heat treatment condition and manufacturing process as well as the used analytical methods do not allow for a methodical analysis of the IGC mechanisms.

Therefore, the present project aims on the understanding of the influence of alloying, heat treatment condition and manufacturing process on the intergranular corrosion mechanisms of 6000 aluminum alloys. The mechanisms will be investigated through combination of electrochemical corrosion tests and state-of-the-art microstructural analysis under consideration of the mechanical properties. Finally, the results of this project will provide a new milestone in designing high-strength and corrosion resistant aluminum alloys.

Cast Part Feasibility Assessment Method

In-service performance of cast parts not only depends on part design, but also on manufacturing effects like part orientation in mold, gating & feeder system (size, location) and process parameters (filling rates, melt & die temperatures). Casting process restrictions and requirements are of equal importance as attribute requirements (strength, durability, NVH, crash).

Conventional component optimization relies on expert skills and expert guided analysis loops. MDO tools as well as design engineers require fully automated tools & expert systems to evaluate the feasibility and quality of cast parts upfront, quantitatively and efficiently.

The objective is to develop an automatic tool set to run casting simulations, to quantify existing casting process know-how, to make it available for automatic evaluation schemes and to provide validation example parts. more...