Die Kopplung komplexer thermischer und mechanischer Wirkmechanismen birgt gerade im Kontext moderner industrieller Fertigungsprozesse ein bisher kaum erschlossenes Zukunftspotenzial hinsichtlich des Gestaltungsfreiraums. Das Forschungsziel des Verbundvorhabens besteht darin, über neuartige hybride thermo-mechanische Verfahren zu solchen mikro- und makrostrukturellen Produktstrukturen zu gelangen, die mit konventionellen Prozessstrategien bisher nicht oder nur unter unwirtschaftlichen Bedingungenen erreichbar sind. Es stehen somit nicht nur neuartige Formgebungsprozesse, sondern auch neuartige Produkteigenschaften als Resultat der thermo-mechanischen Prozessroute im Fokus der Aktivitäten. Dabei liegt der Neuheitsgrad nicht nur in einer möglichen Flexibilisierung der geometrischen Produkteigenschaften, sondern vor allem in einer weitgehenden Flexibilisierung der sich während der Formgebung kontrolliert einstellenden Mikrostruktur. Neben der damit einhergehenden Verbesserung der integralen Bauteileigenschaften soll im Rahmen des Transregios 30 mit dieser Vorgehensweise ein neuartiger Realisierungsansatz zur Herstellung von Bauteilen mit einer dem Anwendungsprofil angepassten funktionalen Gradierung begründet werden. Wesentliches Alleinstellungsmerkmal ist hierbei die Verwendung von nicht-kompositären Werkstoffen („Monowerkstoffe“), sowohl im Bereich der Metalle als auch der Kunststoffe, Bild 1, wie auch andererseits die Fähigkeit, komplexe dreidimensionale Funktionsstrukturen abzubilden. Berücksichtigung finden dabei nicht nur solche Merkmale, die sich unmittelbar aus konventioneller werkstofftechnischer Untersuchungsmethodik herleiten lassen, sondern insbesondere solche, die unter dem Gesichtspunkt der Gradierung eine besondere Relevanz erhalten, wie z.B. komplexe Eigenspannungen, Lebensdauer und Schwingungsverhalten.

Um solche Prozesse hinsichtlich ihres Verlaufes wirklichkeitsnah prognostizieren und damit die zur reproduzierbaren Erreichung der angestrebten Produkteigenschaften notwendigen Prozessgestaltungsmerkmale vorhersehen und ggf. in entsprechende computergestützte Gestaltungs- und Kontrollhilfsmittel überführen zu können, muss der Komplexität der hierbei wesentlichen Wechselwirkungsmechanismen durch die Weiterentwicklung der Modellierungsmethodik einschließlich geeigneter mathematisch-numerischer Lösungsverfahren begegnet werden. 

Diese zuvor formulierte langfristige Forschungszielsetzung macht eine interdisziplinäre Aufstellung des SFB/TR TRR 30 unter Einbeziehung von Arbeitsgruppen aus der Technischen Mechanik, den Werkstoffwissenschaften, der Angewandten Mathematik und der Produktions- bzw. Fertigungstechnik bis hin zu informationstechnisch ausgerichteten Arbeitsgruppen unabdingbar und lässt sich in die in Bild 2 aufgeführten Projektbereiche einteilen.