Alternative Fertigungspfade und Bauteileigenschaften von Schraubenrotoren

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Umformtechnik zahlreiche alternative Fertigungsmethoden bietet, komplexe Geometrien herzustellen. Bei den in der ersten Förderperiode durchgeführten theoretischen und experimentellen Untersuchungen unterschiedlicher Fertigungspfade haben sich zwei potenzielle Verfahren herauskristallisiert, das konventionelle Tordieren von geraden stranggepressten Halbzeugen und das neu entwickelte Verfahren Tordieren beim Strangpressen mit seinen zwei Verfahrensvarianten, intern mit einer vorgesehenen Torsion in der Pressmatrize und extern mithilfe eines Führungswerkzeuges. Diese Verfahren wurden in Bezug auf die Herstellung von Schraubenrotoren grundlegend untersucht, um deren Einsetzbarkeit sowie deren Wechselwirkung mit der Rotorgeometrie zu erforschen. Dazu sind experimentelle Versuche sowie FEM Simulationen durchgeführt worden. Auch erste Prototypen sind in dieser ersten Förderperiode hergestellt worden. Allerdings konnten die an den Rotor gestellten maschinenspezifischen Anforderungen, wie die engtolerierte Geometrie sowie Steigungswinkel und Oberflächenbeschaffenheit, noch nicht erfüllt werden, da die Verfahren noch nicht ausgereift sind und weitere, zum Teil auch neue verfahrenstechnische Problemstellungen aufgetreten sind. Diese sollen in der zweiten Förderperiode mithilfe von vertieften numerischen und experimentellen Untersuchungen noch gelöst bzw. minimiert werden. Darüber hinaus sollen die Verfahren noch weiter erforscht werden, um deren Verfahrensgrenzen zu ermitteln und ggf. zu erweitern. Am Ende der zweiten Förderperiode sollen einsatzfähige Prototypen hergestellt und auf deren thermodynamische Eigenschaften untersucht werden.