Um Funktionsbauteile mit komplexen Nebenformelementen herzustellen, werden bei Prozessen der Blechmassivumformung (BMU) Massivumformoperationen auf Blechhalbzeuge angewendet. Durch hohe und lokal unterschiedliche Umformgrade wird bei den BMU-Prozessen neben der örtlich unter-schiedlich großen Kaltverfestigung auch eine gewisse duktile Schädigung in Form von Poren in der Mikrostruktur eingebracht, die das spätere Ermüdungsverhalten maßgeblich beeinflussen kann. Darüber hinaus können sich bei den Kaltumformprozessen teilweise hohe Zugeigenspannungen in der Bauteiloberfläche einstellen, die eine negative Auswirkung auf die Rissentstehung und den Rissfortschritt und damit auf die Betriebsfestigkeit der Bauteile haben. Aus der Sicht eines zukünftigen Anwenders sind deshalb Prüftechniken erforderlich, mit denen der Grad der duktilen Vorschädigung an entsprechenden Funktionsflächen lokal und zerstörungsfrei produktionsbegleitend erfasst werden kann.

Im Fokus des vorliegenden Projekts steht deshalb die Entwicklung einer neuartigen Prüfmethodik zur Quantifizierung duktiler Schädigung basierend auf der Laufzeitdetektion von Ultraschallwellen. Innerhalb des Teilprojekts C04 wurden in Vorarbeiten aufwändige Präparationsmethodiken und Auswerteroutinen entwickelt, um anhand rasterelektronenmikroskopischer Aufnahmen die mit der BMU einhergehende duktile Schädigung zu bewerten. Diese Auswerteroutinen sollen genutzt werden, um die Ergebnisse der Ultraschallprüfungen zu verifizieren und bestimmten Defekten innerhalb der Mikrostruktur zuordnen zu können. Bei einer Schädigungscharakterisierung basierend auf der Laufzeitdetektion der Schallwellen können vergleichsweise große Prüfflächen bei geringen Messzeiten analysiert werden.

Die erarbeiteten Erkenntnisse werden abschließend auf eine erweiterte Messtechnik wie Phased Array übertragen, um Messzeiten zu reduzieren und zugleich Bauteile komplexer Geometrien analysieren zu können. Abschließend sollen Handlungsempfehlungen für einen zukünftigen seriennahen Einsatz abgeleitet werden, um eine Anwendung in verschiedenen Bereichen der Umformtechnik zu ermöglichen. Diese umfassen die Eignung von Messaufbauten hinsichtlich Detektionsvermögen, Ortsauflösung und Messzeiten.