Maschinen für den Werkzeug- und Formenbau

Zielbranchen

Werkzeugmaschinenbau, Werkzeug- und Formenbau, Metallerzeugung und -bearbeitung

Problemstellung

Ein wesentlicher Einflussfaktor auf die Wirtschaftlichkeit im Werkzeug- und Formenbau ist die Maschinentechnik. Steigende Anforderungen an die Maßgenauigkeit, Oberflächenqualität, Bearbeitungszeit und Verfügbarkeit führen auch zu steigenden Anforderungen an die thermische Robustheit, die Achsdynamik bzw. Führungsbandbreite, die statische und dynamische Störsteifigkeit, die konstruktive Gestaltung und Zuverlässigkeit von Komponenten und deren Instandhaltbarkeit. Aufgrund der oft komplexen Abhängigkeiten zwischen den einzelnen technischen Zielstellungen erfordert die Entwicklung von neuen Maschinengenerationen eine zunehmend interdisziplinäre Sichtweise und Kooperation.

Lösung

Das Fraunhofer IWU begleitet Unternehmen insbesondere in den frühen Konzeptions- und Entwicklungsphasen von Werkzeugmaschinen für den Werkzeug- und Formenbau, indem es Lösungskonzepte erarbeitet, frühzeitig die komplexen Anhängigkeiten zwischen den verschiedenen technischen Zielstellungen beschreibt und für ausgewählte Kernkomponenten Lösungen entwickelt. Dabei erfolgt keine ausschließliche Fokussierung auf die klassische Werkzeugmaschine, sondern es werden entlang der Prozesskette auch anforderungsgerechte Lösungen abgeleitet, die aus wirtschaftlicher Sicht im Ergebnis durchaus auch Sonderlösungen oder Roboter bedeuten können.

Schwerpunkte unserer Forschungs- und Entwicklungsarbeiten auf dem Gebiet der Maschinen für den Werkzeug- und Formenbau sind

• Entwicklung von Maschinen- und Antriebskonzepten
• Erarbeitung von Lösungen zur Dynamikerhöhung in den Vorschubachsen
• Thermisch robuste Gestaltung
• Korrektur thermisch bedingter Fehler
• Auslegung der Maschinenaufstellung und Isolation
• Mechatronische Simulation direkt angetriebener Maschinen
• Regleroptimierung
• Prädiktive Instandhaltung
• Einsatz von Industrierobotern im Werkzeugbau, z. B. Oberflächenhämmern