7. Forschungsrahmenprogramm der Europäischen Union
Marie Curie Actions - Initial Training Networks
Macro-, Micro an Nano Aspects of Machining - MAMINA
ein interdisziplinäres europäisches Forschungs- und Ausbildungsprojekt
am Insitut für Werkstoffe
Zur Herstellung von hoch belasteten Komponenten in der Luft- und Raumfahrtindustrie sowie zur Energiegewinnung in modernen Kraftwerken werden metallische Werkstoffe benötigt, die eine hohe Festigkeit besitzen, die auch bei hohen Temperaturen bis hin zu 900°C noch gegeben ist. Alle eingesetzten Werkstoffe (Titanbasis-, Nickelbasis- und Kobaltbasiswerkstoffe) zeichnen sich jedoch durch eine äußerst schlechte Bearbeitbarkeit aus, so dass bei der Herstellung von Komponenten für Flugtriebwerke und stationäre Gasturbinen bis zu 50% der Herstellkosten auf die spanende Bearbeitung entfallen können. Um international wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen entsprechende europäische Unternehmen ihre Fertigungskosten deutlich senken. Zudem haben viele Unternehmen und Forschungseinrichtungen in Europa große Probleme, ihren Bedarf an jungen Nachwuchskräften zu decken. Beides soll durch das Projekt MAMINA erreicht werden.
Im Projekt MAMINA wird daher die Zerspanbarkeit von drei metallischen Legierungen untersucht, die sich durch eine besonders schlechte Bearbeitbarkeit auszeichnen, nämlich die Werkstoffe Ti15V3Cr3Al3Sn, eine Titanlegierung, die in verschiedenen hoch belasteten Komponenten im Flugzeugbau eingesetzt wird, die Legierung Inconel 706, eine Nickelbasis-Superlegierung, die in stationären Gasturbinen verwendet wird, und X40, eine Kobaltbasislegierung, die in den heißen Bereichen von Flugzeugturbinen zum Einsatz kommt.
Es werden sowohl Zerspanexperimente als auch Computersimulationen durchgeführt, um die Spanbildung im Detail zu verstehen. Zusätzlich müssen für eine korrekte Abbildung der Zerspanung in der Simulation entsprechende Werkstoffdatenbanken erstellt werden. Aufbauend auf den Ergebnissen ist geplant, die Zerspanung der drei Werkstoffe auf drei verschiedenen Wegen zu verbessern: (1) durch den Einsatz moderner Fertigungsverfahren, wie zum Beispiel die ultraschallunterstützte Bearbeitung oder eine Vorwärmung des Werkstücks durch den Einsatz von Lasern, soll die benötigte Schnittenergie gesenkt werden, (2) durch die Entwicklung von Werkzeugen mit längeren Standzeiten und reduzierter Reibung und (3) durch die Entwicklung von neuen Legierungen auf Basis der untersuchten Werkstoffe, die sich durch eine verbesserte Bearbeitbarkeit auszeichnen. Die Ergebnisse werden durch die am Projekt beteiligten Unternehmen in der industriellen Produktion überprüft und umgesetzt. Der Einsatz der beschriebenen Modifikationen könnte die Fertigungskosten um bis zu 20% senken.
In dem Projekt sollen insgesamt 24 junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, sogenannte Early Stage Researchers (ESR), an verschiedenen europäischen Standorten arbeiten: 13 Einzelprojekte laufen über einen Zeitraum von drei Jahren (mit Promotion), 11 weitere Einzelprojekte haben eine Dauer zwischen einem und zwei Jahren. Parallel zur Forschungstätigkeit wird den ESRs ein umfangreiches Trainingsprogramm, bestehend aus Sommerschulen, Workshops, internen Konferenzen und Industriepraktika, angeboten, das auch externen Teilnehmern offen steht.
Kurzbeschreibung des Projekts
Titel: Macro, Micro and Nano Aspects of Machining
Kurztitel: MAMINA
Ausschreibung: FP7, People, Marie-Curie-Actions, Initial Training
Networks
Call: FP7-PEOPLE-2007-1-1-ITN
Koordination: Technische Universität Braunschweig, Institut für Werkstoffe
Homepage: www.mamina.eu
Projektdauer: 4 Jahre, August 2008 bis Juli 2012
Budget: 3.684.044 €
Konsortium: 5 Universitäten, 4 Forschungseinrichtungen und
10 Unternehmen
Partner
Instítut / Abteilung
Land
Technische Universität Braunschweig
Institut für Werkstoffe
Institut für Werkzeugmaschinen
Nanostructures
Manufacturing Engineering