Im Projektbereich A werden die Projekte zusammengefasst, die sich mit der Erarbeitung der prozesstechnischen Grundlagen für eine prognostizierbare Einstellung funktional gradierter Eigenschaftsstrukturen sowohl bei metallischen, als auch bei polymeren Bauteilen beschäftigen. Da die vielfach übliche Betrachtung thermo-mechanischer Wechselwirkung in Form einer sequentiellen Kopplung für Prozesse, bei denen die produkteigenschaftsbestimmenden Mechanismen prozessintegriert und vollständig gekoppelt ablaufen, nicht mehr hinreichen, fehlen für eine gezielte Prognose die methodischen Ansätze, die in Modellierungs- und Simulationsumgebungen transferiert werden können.

Ziel des Verbundvorhabens in diesem Projektbereich ist daher, die grundlegenden thermischen und mechanischen Parameter von Prozessen, die durch die Ausnutzung thermo-mechanischer Effekte den Komplexitätsgrad der Fertigung erhöhen und durch ihre neuartige graduelle Anwendung die Grenzen der einstellbaren Produkteigenschaftskombinationen erweitern, am Beispiel von Referenzprozessen, zu untersuchen.

So wird in TP A2 durch die Ausnutzung thermo-mechanischer Effekte die Integration von endgeometriebestimmenden Umformprozessen in die Halbzeugherstellung ermöglicht und somit die Flexibilität der Fertigung erhöht. Die graduelle Anwendung dieser Effekte wird in TP A1 zur simultanen Steuerung von Werkstofffluss und gradierter Bauteileigenschaftseinstellung genutzt, während in TP A5 diese zur differentiellen Werkstückkompaktierung angewendet werden. Diese neuen Prozesse ziehen zum einen Konsequenzen für die Werkzeugtechnologie hinsichtlich geeigneter Beschichtungen, die den komplexen thermischen und mechanischen Belastungen standhalten, nach sich (TP A4). Zum anderen resultieren daraus neue Anforderungen an Folgeprozesse, wie z.B. an die Gestaltung der Bauteilzerspanung (TP A3).