Maschinen und Anlagen

Referenzprojekte

Intelligente Presshärtelinie

© Foto Fraunhofer IWU

Mit einer am Fraunhofer IWU entwickelten Prozesskette soll das geregelte Presshärten im Sinne von Industrie 4.0 anhand seriennaher Bauteile Realität werden. Das Herzstück ist eine vernetzte Prozessführung über die gesamte Prozesskette hinweg. Damit sollen nicht nur die Taktzeiten verkürzt werden, auch auf Prozessschwankungen kann innerhalb kürzester Zeit reagiert und damit Ausschuss vermieden werden. Die Erwärmung der Bauteile erfolgt über ein innovatives Erwärmungsprinzip.

Wandelbarer Servopressenversuchsstand

Die erste anwendungsreife Bohrungsdrückmaschine der Welt wurde von Wissenschaftlern des Fraunhofer IWU und der TU Chemnitz gemeinsam konzpiert und konstruiert und von einem Industriepartner gebaut. Das Bohrungsdrücken oder auch Hohlformen ist ein Massivumformverfahren zur Herstellung rotationssysmmetrischer Hohlteile. Die Bohrungsdrückmaschine ermöglicht die Optimierung des Hohlformens in einem breiten Parameterfeld.

Eine neue Try-Out-Vorrichtung verkürzt den Anlagenanlauf im Karosseriebau

© Foto Fraunhofer IWU

Steigende Variantenvielfalt, immer kürzere Produktlaufzeiten und hohe Energiekosten machen ein Umdenken in der Automobilproduktion notwendig. Im Bereich des Karosseriebaus sind insbesondere die langwierigen Anlaufzeiten ein großes Problem. Bei jedem Neuanlauf müssen die Fertigungsanlagen an die neuen Bauteile und Baugruppen angepasst werden – ein sehr kostspieliger, weil zeitaufwendiger Prozess. Am Fraunhofer IWU wurde eine Try-Out-Vorrichtung entwickelt, mit der sich die Anlaufzeiten von Fertigungslinien im Karosseriebau deutlich verkürzen lassen. Das modulare Baukastensystem ermöglicht eine realistische Nachbildung beliebiger Karosseriebauvorrichtungen im Vorserienprozess.

Dynamische Scherenkinematik

Wie lassen sich die Vorteile einer Parallelkinematik im Großmaschinenbereich umsetzen? Gemeinsam mit Industriepartnern wurde das Konzept überlagerter Antriebsstrukturen in Form einer Scherenkinematik verwirklicht. Sie verbindet die Dynamik einer Parallelstruktur mit dem großen Arbeitsraum einer seriellen Kinematik. In einem Prototyp wurden die technologischen Vorteile dieser Lösung nachgewiesen.

Mobile Maschine

© Foto METROM GmbH

Im Maschinenbau müssen zunehmend immer größere Bauteile wie z. B. Integralbauteile, Umformwerkzeuge oder Komponenten des Anlagenbaus bearbeitet werden. Oft sind an diesen Bauteilen nur lokale Bearbeitungen durchzuführen, die jedoch eine 5-achsige und hochgenaue Ausführung erfordern. Bei konventioneller Herangehensweise muss das Werkstück dazu in Großbearbeitungsmaschinen eingelegt werden. Dies führt zu extremen Missverhältnissen zwischen theoretisch benötigter und vorhandener Maschinengröße und damit zu einer ineffizienten Ressourcennutzung. Zweckmäßiger ist es, große Werkstücke mit kleinen mobilen Maschinen zu bearbeiten.

CFK-Querbalken

© Foto Trumpf

Produktionssteigerung, Bauteilqualität und Reproduzierbarkeit bei gleichzeitiger Energie- und Ressourcenschonung und damit Wirtschaftlichkeit stehen mehr denn je im Fokus von Entwicklungen im Maschinenbau. Konventionelle Werkstoffe und Bauweisen stoßen hier an ihre Grenzen. Leichtbaukonstruktionen, z. B. bei dynamisch bewegten Baugruppen, sind ein Lösungsansatz. In Zusammenarbeit mit einem Industriepartner wurde ein Querbalken in Kohlenstofffaser-Verbund-Bauweise entwickelt, der im Vergleich zur Stahlkonstruktion nur halb so schwer ist und eine Produktivitätssteigerung um 70 Prozent bewirkt.

Pultrusionsanlage

Die wirtschaftliche Fertigung von Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) in Form von profilartigen Strukturen sowie die Umsetzung ultraleichter und gleichzeitig hochsteifer Konstruktionen in Profilbauweise ist mit der am Fraunhofer IWU verhandenen Anlagentechnik möglich. Mithilfe einer hochmodernen Pultrusionsanlage sind sowohl gerade als auch konstant gekrümmte Profile herstellbar. Dabei können Strukturen aus unterschiedlichen Verstärkungs- und Matrixmaterialien von einfachen Vollprofilen bis hin zu komplexen Mehrkammerprofilen gefertigt werden.

Bohrungsdrückmaschine BDM2000

Die erste anwendungsreife Bohrungsdrückmaschine der Welt wurde von Wissenschaftlern des Fraunhofer IWU und der TU Chemnitz gemeinsam konzpiert und konstruiert und von einem Industriepartner gebaut. Das Bohrungsdrücken oder auch Hohlformen ist ein Massivumformverfahren zur Herstellung rotationssysmmetrischer Hohlteile. Die Bohrungsdrückmaschine ermöglicht die Optimierung des Hohlformens in einem breiten Parameterfeld.

Weitere Informationen

Innovationsallianz »Green Carbody Technologies«

Mit wie viel Einsparung an Energie und Ressourcen lässt sich die Produktion zukünftig gestalten? 

AIDA-Energie-Zertifikat für Robotik im Automobilbau

Vorsorgeuntersuchung für Maschinen

Im Projekt iMAIN wurde eine Technologie entwickelt, die es erlaubt, Maschinen in bisher unbekannter Qualität und in Echtzeit am Rechner zu überwachen.

Kooperationen mit Industrie und Wissenschaft

SFB/TR 96

Thermoenergetische Gestaltung von Werkzeugmaschinen