Antriebsstrang

Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik

Antriebsstrang
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Der Antriebsstrang, oder - wie es in der Automobilbranche heißt - der »Powertrain« umfasst alle Komponenten für die Drehmomenterzeugung und -übertragung. Er geht damit vom Motor bis zum Rad. Auf dieser Strecke tut sich viel im Automobilbereich: Fahrzeuge müssen leichter werden, damit sie weniger Kraftstoff sowie künftig auch weniger Strom verbrauchen. Die rasch wachsenden Automobilmärkte in China, Indien und Russland bedingen aber in Summe einen immer größeren Energie- und Rohstoffbedarf. Soll der Wohlstand auch künftig gesichert sein, muss die Produktion mit weniger Rohstoffen auskommen.

Die Fraunhofer-Gesellschaft steht für eine systematische und institutsübergreifende Entwicklung neuer, effizienter und energiesparender Technologien und Baugruppen für den Antriebsstrang heutiger und zukünftiger Antriebssysteme. Das Fraunhofer IWU koordiniert die Arbeiten einer Gruppe von Instituten der Fraunhofer-Gesellschaft zu dem unter »Green Powertrain Technologies« zusammengefassten Zukunftsthema und in der Fraunhofer-Allianz autoMOBILproduktion.

Am Fraunhofer IWU werden nahezu alle Prozessketten, die für die Produktion von Powertrainkomponenten erforderlich sind, fachlich betreut. Hochqualifizierte Mitarbeiter und eine exzellente Ausrüstung hard- und softwareseitig sichern unseren Kunden stets ein maximales Projektergebnis.

Das Angebotsportfolio umfasst sämtliche Aktivitäten von der Produkt-, Technologie- und Produktionsplanung über die Prozessauslegung und Werkzeugentwicklung sowie -bau bis hin zur Fertigung von Musterteilen, Prototypen und Kleinserien. Auch Machbarkeitsstudien, Prozessmonitoring und -regelung sowie Werkstoff- und Bauteilprüfungen sind fester Bestandteil unserer Arbeit, ebenso wie die Untersuchung und Weiterentwicklung von Verfahren, die zur Herstellung tribologisch optimaler Funktionsflächen geeignet sind.

Der Trend zum Leichtbau hat auch Auswirkungen auf das Schwingungsverhalten des Antriebsstrangs, was zu unerwünschten Geräuschen oder gar Komponentenversagen führen kann. Bereits in der Vorentwicklung ist es daher notwendig, den Antriebsstrang in seinem Schwingungs- und Geräuschverhalten zu verstehen, um möglichst frühzeitig Optimierungsmaßnahmen in den Entwicklungsprozess einsteuern zu können. Unsere Erfahrung auf dem Gebiet der technischen Akustik bringen wir auch hier mit ein.

Systemkompetenz am Fraunhofer IWU

Ein wesentlicher Schwerpunkt unserer Forschungs- und Entwicklungsarbeiten liegt sowohl in der Entwicklung und Optimierung von Einzelprozessen als auch von durchgängigen ressourceneffizienten Prozessketten zur Herstellung von Powertrain-Komponenten. Verfahrensseitig können Unternehmen im Fraunhofer IWU auf nahezu das ganze Spektrum der umformenden und spanenden Fertigungstechnologien zurückgreifen.

Die konsequente Erforschung und Nutzung aller Möglichkeiten, die der Leichtbau bietet, ist neben der stetigen Minimierung der Produktionskosten unsere wesentliche Aufgabe. Ein weiteres Ziel ist darüber hinaus der Ressourcen schonende Einsatz von Halbzeugen und Fertigungstechnologien.

 

Prozesskettenentwicklung

  • Marktanalyse
  • Prozesskettenverkürzung durch Kombination Near-Net-Shape-Umformung mit spanender Fertigbearbeitung
  • Materialsparende Bauteilgestaltung
  • Kosten-Nutzen-Rechnung
  • Entwicklung von Fertigungskonzepten
  • Grob- und Feinplanung von wirtschaftlichen Prozessketten
  • Technologische Dimensionierung von Bearbeitungsmaschinen
  • Planung Anlageneinsatz

Bearbeitungsprozesse und -strategien

  • Machbarkeitsstudien
  • Benchmarking
  • Kennwertermittlung und Werkstoffuntersuchungen
  • Technologieentwicklung und Prozessoptimierung
  • Werkzeugentwicklung, -konstruktion, -fertigung
  • Bearbeitungsstrategien bis hin zur Fabrikplanung
  • Erhöhung Reproduzierbarkeit und Prozessstabilität
  • Prozessüberwachung und -regelung
  • Reduzierung der Produktionskosten, Zeitminimierungen
  • Fertigung von Musterteilen, Prototypen und Kleinserien

Qualitätssicherung

  • Sensorsysteme in Werkzeug und Anlage
  • Photogrammetrische Geometrieerfassung von Bauteilen und Werkzeugen
  • Gefügeanalysen
  • REM-Aufnahmen
  • Röntgendiffraktometrie
  • Vermessen von Mikrobauteilen durch konfokale Mikroskopie und Streifenprojektion
  • Maschinen- und Werkzeugvermessung (Lasertracker)
  • Hochgeschwindigkeits- und Wärmebildkameras
  • Einrichtungen zur Reibwertermittlung