Internationales Studierendenaustauschprogramm „G-CADET“

Im Rahmen des aktuellen Forschungsprojekts steht die experimentelle Untersuchung und optische Charakterisierung der Schnittkante beim Scherschneiden im Vordergrund. Als Werkstoff wird SPCC, ein kaltgewalzter unlegierter Stahl gemäß japanischer JIS-Normen, betrachtet.

Zu diesem Zweck wurde ein Programm in Python entwickelt, das die Schnittkante mittels geeigneter Filterverfahren hervorhebt und anschließend durch eine Approximation beschreibt. Dadurch konnte die Auswertungszeit von ursprünglich etwa drei Minuten auf unter eine Sekunde reduziert werden. Im Rahmen einer Sensitivitätsstudie wurde zudem der Einfluss der Schnittgeschwindigkeit sowie der Belichtungszeit auf die optische Erfassung der Schnittkante untersucht.

Ziel des Projekts ist es, die Maßgenauigkeit und die Qualität der Schnittkante zu verbessern und gleichzeitig die Effizienz durch reduzierte Schnittkräfte und geringeren Werkzeugverschleiß zu steigern. Perspektivisch soll das entwickelte Programm in eine KI-gestützte Auswahl von Schnittparametern integriert werden, um eine semi-automatische Anpassung des Schneidspalts sowie der Schnittgeschwindigkeit zu ermöglichen. Darüber hinaus erfolgte gemeinsam mit japanischen Studierenden die Entwicklung und Fertigung von Blechteilen mittels des Tiefziehens und des Stanzens.

Natalia Mrozek möchte Herrn Prof. Yoshida, Leiter des „Center for Advanced Die Engineering and Technology“ (G-CADET) des Department of Mechanical Engineering Gifu University Tokai, herzlichen Dank für seine Unterstützung und Betreuung während ihres Forschungsaufenthalts aussprechen. Frau Mrozek bedankt sich zudem herzlich bei der MAN Studienstiftung für die finanzielle Unterstützung.

Parallel dazu führte der japanische Austauschstudierende Herr Daiki Maruyama Versuche zur Materialcharakterisierung durch und untersuchte numerisch ein Scherprozessmodell am Institut für Umformtechnik und Leichtbau (IUL). 

Das Scherschneiden ist seit vielen Jahren ein wichtiger Forschungsschwerpunkt am IUL, was zu umfassender Expertise in der experimentellen, mikrostrukturellen und simulationsbasierten Analyse von Scherschneidprozessen geführt hat. Zu den wichtigsten Projekten zählen beispielsweise die materialwissenschaftlich fundierte Entwicklung von Simulationsstrategien für die Anwendung der adiabatischen Trennung bei der Blechteilfertigung sowie die Untersuchung von Funktionsoberflächen, die durch adiabatische Hochgeschwindigkeitsprozesse entstehen (Mikrostruktur, Mechanismen und Modellentwicklung). 

Mehrere dieser Projekte wurden in enger Zusammenarbeit mit Industriepartnern durchgeführt. Die daraus resultierenden Forschungsergebnisse führten zu neun Veröffentlichungen zu diesem Thema, darunter vier Artikel in begutachteten Fachzeitschriften.