Bei der konventionellen Herstellung von Aluminiumblechen aus Gussbarren durchläuft das Werkstück eine Abfolge von Walzstichen und Glühungen.

Diese thermomechanische Behandlung ist notwendig, um sowohl die gewünschte Dickenreduktion ohne Schädigung zu ermöglichen, als auch um gewünschte Endeigenschaften des Halbzeuges einzustellen.

Hierbei beeinflusst der Prozess die Mikrostruktur, d.h. durch Deformation und Wärmeeintrag entwickeln sich Textur, Korngrößen und weitere mikrostrukturelle Attribute, was wiederum die Eigenschaften des Halbzeuges verändert.

Wird diese Herstellungsroute mittels Prozesssimulation unter Verwendung einer integrierten Mikrostrukturentwicklung rechnerisch abgebildet, so ergibt sich ein hohes Potential für die Optimierung von Prozess, Mikrostruktur und den finalen Eigenschaften, sowie die Möglichkeit auf einen Erkenntnisgewinn von komplexen Zusammenhängen innerhalb des Systems.

Im vorliegenden Werk dienten existierende Prozessmodelle und physikalisch basierte Mikrostrukturmodelle als Fundament. Mit Hilfe von neuen Modulen, Schnittstellen und Datenbanken wurden diese Modelle zu einem Simulationspaket zusammengefügt, um eine vollständige Entwicklung der Mikrostrukturvariablen über gesamte Prozessketten hinaus zu realisieren. Zur Unterstützung der Simulation wurden leistungsfähige experimentelle Methoden zur Mikrostrukturcharakterisierung und Probenpräparation geschaffen.

Das Verhalten der Modellkette wurde statistisch und mittels Parameterstudien untersucht, sowie die Prozesskettensimulation im Abgleich mit Experimenten validiert. Die durchgeführten Simulationen trugen dazu bei, komplexe Vorgänge und Zusammenhänge besser verstehen zu können, wie etwa die mikrostrukturellen Änderungen bei teilrekristallisierten Zwischenzuständen. Das Modellpaket wurde innerhalb der internetbasierten Simulationsplattform SimWeb@IMM vollständig automatisiert, sowie mit Eingabe- und Ergebnistemplates versehen, um eine hohe Nachhaltigkeit und Nutzbarkeit zu gewährleisten.

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