BTU-Forschung auf der Metal Forming 2026 - Automatisierte FEM-Optimierung zur Vermeidung von Unterfüllungen beim Warmschmieden

Vom 22. bis 25. September 2026 fand in Palermo, Italien, die internationale Konferenz Metal Forming 2026 statt. Die 21. Ausgabe der etablierten Konferenz brachte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie Vertreterinnen und Vertreter der Industrie aus verschiedenen Ländern zusammen, um aktuelle Entwicklungen in der Metallumformung, der numerischen Simulation und der industriellen Anwendung moderner Fertigungstechnologien zu diskutieren.

Das Fachgebiet Hybride Fertigung der BTU Cottbus-Senftenberg war durch Dr.-Ing. Artem Alimov vertreten. In der Session „Bulk Forming 2“ präsentierte er den gemeinsamen Artikel, „Automated FEM-Based Optimization of Gas-Vent Channel Positioning in Hot-Forging Dies to Prevent Underfill Defects“, welcher in Zusammenarbeit mit Dmitry Gerasimov, Igor Medvedko, Nikolay Biba und Prof. Dr.-Ing. Sebastian Härtel veröffentlicht wurde.

Im Mittelpunkt der Arbeit steht die Entwicklung eines automatisierten FEM-basierten Ansatzes zur Optimierung der Positionierung von Entlüftungskanälen in Warmumformwerkzeugen. Bei der Herstellung komplexer Schmiedeteile kann eingeschlossene Luft den Materialfluss behindern und dadurch zu einer unvollständigen Formfüllung – einer sogenannten Unterfüllung (Underfill) – führen. Eine gezielte Gestaltung und Positionierung von Entlüftungskanälen kann dazu beitragen, dieses Problem bereits bei der Werkzeugauslegung zu berücksichtigen.

Der vorgestellte Ansatz verbindet die Finite-Elemente-Simulation des Umformprozesses mit einer automatisierten Optimierungsstrategie. Anstatt die Position der Entlüftungskanäle ausschließlich auf Basis einzelner Simulationen oder manueller Anpassungen festzulegen, ermöglicht der automatisierte Ansatz eine effiziente und systematische Bestimmung der optimalen Position.
Die Forschung adressiert damit eine zentrale Herausforderung der digitalen Prozessauslegung im Warmmassivumformen: die frühzeitige Identifikation und Vermeidung von Formfüllungsfehlern bereits während der virtuellen Werkzeug- und Prozessentwicklung. Die Automatisierung von Simulations- und Optimierungsschritten schafft zudem die Grundlage für eine effizientere Nutzung numerischer Modelle bei komplexen Umformprozessen.

Die Metal Forming 2026 bot hierfür ein internationales Forum. Die Konferenz widmete sich unter anderem der physikalischen und numerischen Modellierung, Finite-Elemente-Methoden, Machine Learning, Optimierungssystemen, Additive Manufacturing sowie der industriellen Anwendung moderner Umformtechnologien.
Mit der Präsentation in Palermo konnte die BTU Cottbus-Senftenberg ihre aktuellen Arbeiten zur Digitalisierung, Automatisierung und Optimierung von Umformprozessen einem internationalen Fachpublikum vorstellen und den wissenschaftlichen Austausch mit Forschungs- und Industriepartnern weiter vertiefen.