ASAAP – Advancing Sustainable Aluminum by Adaptive Processing

Projektbeschreibung

ASAAP – Advancing Sustainable Aluminum by Adaptive Processing beschäftigt sich mit der Frage, wie sekundäre Aluminiumlegierungen trotz erhöhter Begleit- und Restelementgehalte prozesssicher zu hochwertigen Werkstoffen verarbeitet werden können. Vor dem Hintergrund steigender Anforderungen an Ressourceneffizienz, Kreislaufwirtschaft und CO₂-Reduktion gewinnt der Einsatz von Recyclingmaterialien in der Aluminiumverarbeitung zunehmend an Bedeutung. Gleichzeitig können schwankende chemische Zusammensetzungen und erhöhte Gehalte einzelner Elemente die Mikrostruktur, Umformbarkeit und späteren Werkstoffeigenschaften beeinflussen.

Ziel des Projekts ist es daher, nicht allein die Legierungszusammensetzung anzupassen, sondern vor allem die Prozessführung entlang der Herstellungsroute gezielt weiterzuentwickeln. Durch abgestimmte Wärmebehandlungen, Umformschritte und analytische Methoden sollen Prozessfenster identifiziert werden, mit denen sich auch recyclingbasierte Aluminiumlegierungen zuverlässig verarbeiten lassen.

Der Lehrstuhl für Materialkunde und Werkstoffprüfung untersucht im Projekt insbesondere den Zusammenhang zwischen Legierungszusammensetzung, Gussgefüge und Homogenisierungsbedingungen. Im Fokus steht die Frage, wie Temperatur-Zeit-Zyklen beim Hochglühen die Gefügeentwicklung beeinflussen und welche Bedingungen erforderlich sind, um eine geeignete Ausgangsbasis für nachfolgende Prozessschritte wie Warmwalzen, Kaltwalzen und Umformung zu schaffen. Damit leistet das LMW einen Beitrag zur Entwicklung robuster Prozessstrategien für nachhaltige Aluminiumwerkstoffe.

Schwerpunkte des Projekts

• Untersuchung sekundärer Aluminiumlegierungen mit erhöhten Begleit- und Restelementgehalten

• Analyse des Zusammenhangs zwischen chemischer Zusammensetzung, Gussgefüge und Prozessverhalten

• Entwicklung geeigneter Homogenisierungsstrategien durch angepasste Temperatur-Zeit-Zyklen

• Bewertung der Mikrostrukturentwicklung vor und nach thermischer Behandlung

• Betrachtung relevanter Phasen, Ausscheidungen und Gefügebestandteile für die Weiterverarbeitung

• Ableitung geeigneter Prozessfenster für nachfolgende Umform- und Walzprozesse

• Verknüpfung experimenteller Werkstoffcharakterisierung mit simulationsgestützten Methoden

• Beitrag zur industriellen Nutzbarkeit recyclingbasierter Aluminiumwerkstoffe

• Unterstützung nachhaltiger Aluminiumkreisläufe durch adaptive Prozessführung

ASAAP wird durch die Europäische Union und das Land Nordrhein-Westfalen gefördert. Gemeinsam mit Speira, Matplus, Mubea und dem Institut für Bildsame Formgebung der RWTH Aachen arbeitet der Lehrstuhl für Materialkunde und Werkstoffprüfung der Universität Siegen an adaptiven Prozessketten für eine nachhaltige Aluminium-Kreislaufwirtschaft. Die Partner verbinden industrielle Umsetzung, Werkstoffdigitalisierung, Umformtechnik, Werkstoffcharakterisierung und anwendungsspezifische Validierung.