CondOR-EEE

Projektbeschreibung

Aluminium-Knetlegierungen sind ein Schlüsselwerkstoff für Leichtbauanwendungen in Automobilindustrie, Luftfahrt und im Energiesektor. Ihre mechanischen Eigenschaften und die elektrische Leitfähigkeit hängen direkt von komplexen thermomechanischen Prozessketten ab – etwa Homogenisierung, Erwärmung zum Strangpressen, Walzen oder Warmauslagerung. Bisher werden viele qualitätsrelevante Materialparameter erst am Endprodukt erfasst, wodurch Optimierungspotenziale ungenutzt bleiben und Ausschuss erst spät sichtbar wird.

CondOR-EEE entwickelt eine Methode zur in-situ-Messung der elektrischen Leitfähigkeit während zentraler Prozessschritte. Die Leitfähigkeitskurve wird dabei als „Fingerabdruck“ des Materials verstanden, der Informationen über Gefüge, Ausscheidungen und Zustandsänderungen enthält. Gemessen wird direkt im laufenden Prozess, etwa im Ofen oder an der Walzlinie.

Die Herausforderung liegt darin, diese Signale trotz Temperatureinflüssen und komplexer metallurgischer Umwandlungen interpretierbar zu machen. Auf Basis eines erfolgreichen Proof-of-Concept (ZDM-Projekt) wird der Technologie-Reifegrad deutlich angehoben: In Kombination mit weiteren Prozessparametern entsteht ein digitales Abbild des Materialzustands, das langfristig die Grundlage für eine datengetriebene, adaptive Prozessführung in der Aluminiumverarbeitung bildet.

Projektziele und technische Innovation

CondOR-EEE verfolgt das Ziel, die elektrische Leitfähigkeitskurve während der Wärmebehandlung als robusten Qualitätsindikator für Aluminium-Knetlegierungen nutzbar zu machen und daraus Vorhersagen über Endprodukteigenschaften abzuleiten.

Zentrale technische Ansätze:

• Entwicklung eines in-situ-Sensorsystems zur kontinuierlichen Leitfähigkeitsmessung während Homogenisierung, Erwärmung, Strangpressen, Walzen und Warmauslagerung.
• Einsatz von Machine-Learning-Methoden, um Temperatureinflüsse und andere Störgrößen zu kompensieren und den Material-Fingerabdruck freizulegen.
• Verknüpfung der Leitfähigkeitssignale mit Prozessparametern (Temperaturverläufe, Strangpressgeschwindigkeit, Walzparameter), um robuste  Modelle für die Endproduktqualität zu erstellen.

Damit wird der TRL der Technologie von 2/3 auf 4 angehoben und der Weg zu einer zukünftigen Echtzeit-Optimierung von Prozessparametern geebnet.

Anwendung & Nutzen für Markt, Umwelt und Forschung

CondOR-EEE bietet der Aluminiumindustrie einen klaren Wettbewerbsvorteil: Durch in-situ-Leitfähigkeitsmessung und datenbasierte Modelle werden Materialeigenschaften frühzeitig sichtbar, Prozessschwankungen erkennbar und Ausschuss signifikant reduziert. Hersteller von Aluminium-Knetprodukten profitieren von höherer Prozessstabilität, reproduzierbarer Produktqualität und effizienter Nutzung von Energie und Rohstoffen. Langfristig ermöglicht der Sensor eine echtzeitfähige Prozessregelung, die Qualitätssicherung vom Endprodukt in den Prozess verlagert und neue Standards für intelligente, datengesteuerte Aluminiumproduktion setzt.