Projekte

Referenzprojekte

Verbundprojekt - Scanner basierte dynamische Präzisionsbearbeitung mit hochbrillanten Strahlquellen (ScaPS)

Partner: Ernst-Abbe-Hochschule Jena - FG Fertigungstechnik / Fertigungsautomation, TU Ilmenau - FG Fertigungstechnik, Fa. 3D Schilling Sondershausen, Fa. Ilmenauer Laserzentrum GmbH

Beim Projekt „ScaPS“ steht die Erweiterung der Prozessgrenzen bei der präzisen Lasermaterialbearbeitung mit hochbrillanten Strahlquellen und Scannersystemen im Fokus der Arbeiten. Ein Schwerpunkt bildet das konturbezogene Schweißen dünner Bleche für verschiedene Mikroanwendungen. Ein zweiter Aspekt des Projektes hat das Laserstrahlpolieren für Anwendungen im Bereich des Formenbaus zum Gegenstand. Die Lasermaterialbearbeitungsprozesse werden unter variierenden Umgebungsdrücken betrachtet, um so Effekte auf die Bearbeitungsergebnisse abzuleiten. Ziel des Projektes ist die Verbesserung der Bearbeitungsqualität und Reproduzierbarkeit sowie die Erhöhung der Bearbeitungsgeschwindigkeit.

Verbundprojekt: "Lasermaterialbearbeitung von Hochleistungskunststoffen im Maschinenbau Trennen und Fügen"

Partner: Fachhochschule Schmalkalden, ifw Jena, KTS Kunststoff Technik Schmölln GmbH, Wilhelm Plastic GmbH Floh-Seligenthal

Im Vorhaben werden die Verfahren, Lasertrennen und –fügen für den Einsatz an Hochleistungskunststoffen qualifiziert. Das Konzept sieht in den einzelnen Teilprojekten eine Fokussierung auf eines der beiden Verfahren vor. Das Konzept sieht vor, sowohl den Einfluss des Kunststoffs als auch Geometrieeinflüsse getrennt voneinander in Grundlagenexperimenten zu bestimmen. Die Korrelation der Ergebnisse der Charakterisierung ermöglicht die Ermittlung der signifikanten Einflussfaktoren. Im nächsten Schritt wird dann, basierend auf den bisher erzielten Erkenntnissen, die Einflüsse von Werkstoff und Geometrie kombiniert betrachtet. Das Konsortium besteht aus vier Partnern der KTS Kunststoff Technik Schmölln GmbH, der Wilhelm Plastic GmbH & Co. KG, der Fachhochschule Schmalkalden und dem ifw - Günter-Köhler-Institut für Fügetechnik und Werkstoffprüfung GmbH. Neben den zwei Forschungseinrichtungen sind die tragenden Säulen die Industrieunternehmen, die alle dem Bereich Kunststoffverarbeitung zu zuordnen sind.

Verbundprojekt: „In-Prozess Qualitätssicherung – Berührungsloses Sensorsystem

Partner: GFE e.V. Schmalkalden, TU Ilmenau (FG Qualitätssicherung), Samag GmbH Saalfeld, 4H–Jena Engineering GmbH, FKT Formenbau u. Kunststofftechnik GmbH Triptis

Der Ansatzpunkt zur In-Prozess-Qualitätssicherung im Maschinenraum von Bearbeitungszentren bildet die Integration eines optischen Messkopfs in eine CNC-Bearbeitungsmaschine. Auf diese Weise soll eine zeiteffiziente metrische Prüfung der bearbeiteten Teile ohne den Einsatz externer Messgeräte erfolgen und ein geschlossener Qualitätsregelkreis gebildet werden. 

Abbildung: Geometrisches Messen mit optischer Sensorik

a) ThZM- Forschergruppen

„Prozessbegleitende Qualitätssicherung“

Partner: TU Ilmenau, GFE e. V. Schmalkalden, ifw Jena

Die prozessbegleitende Qualitätssicherung spielt eine bedeutende Rolle im Maschinenbau, speziell bei den wichtigen Bearbeitungsverfahren der Präzisionszerspanung und der Ultra-kurzpuls-Laserbearbeitung. Die Forschergruppe „Prozessbegleitende Qualitätssicherung“ stellt sich die Aufgabe, eine Inline-Messung und Qualitätsbewertung von Bauteiloberflächen mit dem Ergebnis einer schnellen automatisierbaren Qualitätscharakterisierung und -lenkung im geschlossenen Qualitätsregelkreis zu realisieren. Die Kerninhalte im Bereich der Präzisionszerspanung liegen in der Entwicklung einer intelligenten Bildverarbeitungstechnologie, mit dem Ziel, eine Qualitätsbewertung von Oberflächen direkt in der Bearbeitungsmaschine zu realisieren. Auf dem Gebiet der Ultrakurzpuls-Laserbearbeitung wird das Ziel verfolgt, ein wissensbasiertes Parameter- und Prognosemanagement aufzubauen.

Maschinenhersteller wie auch Metall- und Keramikverarbeitende Unternehmen können durch die im Projekt zu entwickelnden Technologien und Strategien signifikant profitieren. So führt die schnelle automatische Inline-Oberflächenbewertung metallischer Bauteiloberflächen durch eine signifikante Steigerung der Güte des Fräsprozesses und des herzustellenden Bauteils zu deutlichen Wettbewerbsvorteilen. Die Verkürzung von Entwicklungszeiten und Prognosen zur Machbarkeit von Bearbeitungsprozessen erlauben ebenfalls einen erheblichen Marktvorsprung für Thüringer Unternehmen.

Schnelle automatische Inline Oberflächenbewertung

„Flexible Fertigungstechnologien“

Partner: Ernst-Abbe-Hochschule Jena, Hochschule Schmalkalden

Stichworte: Hochleistungsbearbeitungsprozesse, PowerMoulds, Additive Fertigung und innovative abtragende Fertigungsverfahren für 3D Bearbeitungsprozesse

Forschung und Entwicklung von additiven Fertigungstechnologien

Innovative Möglichkeiten zur Fertigung neuer Produkte rücken heute mehr denn je in den Fokus. Dabei ist es unerheblich, dass in Richtung der additiven Verfahren für Kleinserien und in die Werkzeug- und Formentechnik für die Massenfertigung geschaut wird. Das gemeinsame Ziel aller dieser Verfahren ist die kosteneffizientere und schnellere Herstellung von Bauteilen für verschiedene Bereiche des täglichen Lebens. Allen Verfahren ist gemein, dass sie verschiedene Produkte hervorbringen, sei es das Endprodukt aus Metall oder Kunststoff oder Halbzeuge aus Metall und Verbundwerkstoffen, die in weiteren Schritten zum Endprodukt verarbeitet werden. Aus diesem Grund hat sich die Forschergruppe Flexible Fertigungs-technologien, bestehend aus den Professuren Produktentwicklung/Konstruktion, Eingebettete Systeme/ Technische Informatik, Fertigungstechnik/ Werkzeugkonstruktion und Fertigungstechnik/ Fertigungsautomatisierung, das Ziel gesetzt, bestehende Fertigungsverfahren zu verbessern und neue zu etablieren.

Innovative abtragende Fertigungsverfahren

Im Rahmen der Forschergruppe sollen im Schwerpunktfeld „Innovative abtragende Fertigungsverfahren für 3D Bearbeitungsprozesse“ die ultrapräzise und hochdynamische athermische Laserbearbeitung sowie das ultraschallunterstützte Form- und Profilschleifen er-forscht werden. Dabei steht jeweils die Betrachtung der gesamten Prozesskette im Vorder-grund. Ziel dessen ist es, die Abtragprozesse wissenschaftlich zu untersuchen und aus dem gewonnenen Wissen und neuen Erkenntnissen einerseits Ansätze für die Verbesserung der Verfahren selbst abzuleiten und andererseits neue Einsatzfelder für die Anwendung der Verfahren zu erschließen.