Presseinformationen

Sie bringen mit tonnenschweren Werkzeugen Blechteile präzise in Form: Großpressen werden beispielsweise bei Automobilherstellern zur Herstellung von Karosseriekomponenten eingesetzt, oft über Jahrzehnte hinweg. Auch wenn ein Modell abgelöst wird, die Presse bleibt. Sie fertigt nach dem Modellwechsel mit neuen Werkzeugen Bauteile für das Nachfolgemodell. Doch auch die beste Presse kommt einmal in die Jahre. Dann sollte sie, wie nun am Fraunhofer IWU geschehen, mit hochmoderner Steuerungstechnik, einem neuen Ziehkissen und Technologien des intelligenten Datenmanagements für die nächsten Jahrzehnte fit gemacht werden.

Das Wälzschälen ist ein innovatives Verfahren zur Fertigung hochwertiger verzahnter Bauteile, wie sie beispielsweise in Planetengetrieben für die Elektromobilität benötigt werden. Es kombiniert die Produktivität des Wälzfräsens, bei dem das Fräswerkzeug nahezu parallel zur Achse des Werkstücks bewegt wird, um die Zahnlücke zu erzeugen, mit der Flexibilität des Wälzstoßens, das sowohl gerade als auch schräge Innen- und Außenverzahnungen ermöglicht. Das Softwarepaket SkiveAll unterstützt Anwender bereits seit mehreren Jahren bei der Auslegung der erforderlichen Mehrschnittstrategien. Mit dem neuen »Maschinenzyklus« lässt sich das Verfahren nicht nur besser beherrschen und wirtschaftlicher einsetzen – es ist auch der Schlüssel, um Universalmaschinen wie Dreh- oder Fräszentren das Wälzschälen »beizubringen«.

Erst durch Umformschritte wie Freiformschmieden, werkzeuggebundenes Schmieden (Gesenkschmieden) oder Walzen erhalten zahlreiche Metallteile ihre gewünschte Form. Der Weg zum fertigen Bauteil erfordert oft zahlreiche Bearbeitungsschritte und ist mit hohem Energieeinsatz verbunden, gerade beim Warmumformen. Grund genug für die Projektpartner in SiPro, durch die Verbindung von Gießprozess- und Umformsimulation diese Prozesse durchgängig abzubilden, um zusätzliches Energiesparpotenzial zu heben. Ein weiterer Ansatzpunkt von SiPro ist die Fertigungsqualität, denn auch weniger Ausschuss hilft, unnötigen Energieeinsatz zu vermeiden und die CO2-Bilanz zu verbessern.

Das Gesenkschmieden ist ein traditionsreiches Fertigungsverfahren zur Herstellung von Metallteilen mit komplexen Formen. Dabei wird ein erwärmtes Metallstück zwischen zwei Werkzeugen, den sogenannten Gesenken, gepresst. Durch den hohen Druck beim Pressen fließt das Metall in die Gravur der Gesenke und nimmt so die gewünschte Form an. Sollen große Metallteile hergestellt werden, sind entsprechend robuste und schwere Gesenke (Schmiedehämmer, Ober- und Untergesenk) erforderlich. Der Gesenkwechsel dauert oft mehrere Stunden und ist fehleranfällig. Zeit für ein Update!

Aus flachen Blechen, sogenannten Platinen, werden in Presswerken Karosserieteile für Automobile gefertigt – hochpräzise, weitgehend automatisiert und in beeindruckenden Stückzahlen. Eventuell auftretende Fehler frühzeitig erkennen und beheben zu können, zahlt nicht nur auf die Produktqualität ein, sondern vermeidet unnötigen Ausschuss und damit verbundene hohe Kosten. Ein innovatives Prüfsystem hilft nun Mitarbeitenden im Presswerk, solche Fehler schnell und zuverlässig zu erkennen. Das Besondere an AnoWatch: Weil dieses automatisierte System mit fehlerfreien Bauteilen »angelernt« wird, kann es alle Abweichungen sofort erkennen – auch und gerade solche, die erstmals auftreten.

Zahnradschäden an Offshore-Windkraftanlagen zu beheben ist sehr teuer. Stehen die Anlagen wegen defekter Getriebe still, ist eine Reparatur oft nur unter Einsatz von Spezialkränen möglich – hoher Wellengang, kräftige Winde und schlechte Sichtverhältnisse können Einsatzteams behindern und die Stillstandszeiten weiter verlängern. Im Projekt GEARFORM entwickelte das Fraunhofer IWU daher gemeinsam mit Industriepartnern ein Warmwalzverfahren zur Herstellung langlebiger, großmoduliger Zahnräder. Gegenüber dem Wälzfräsen kann dieses Verfahren zusätzlich mit besonders hohem Materialnutzungsgrad und erheblich kürzeren Fertigungszeiten punkten.

Nachhaltige Wertschöpfung, die ohne Verzicht auskommt und die knappen Ressourcen unserer Erde schont, ist wahrscheinlich die drängendste Aufgabe des 21. Jahrhunderts. Auf dem Weg in eine Kreislaufwirtschaft bleiben schrittweise Optimierungen wichtig, doch ohne bahnbrechende Innovationen wäre das Tempo unzureichend. Ein besonders vielversprechender Ansatz ist Biomanufacturing, eine noch junge Disziplin, die Wissen und Methoden aus Produktionstechnik, Biotechnologie und Biologie zusammenführt: Sie kombiniert z.B. biotechnologische Verfahren mit den Kompetenzen von Industrie 4.0, um fossile Materialien zu substituieren und in großen Stückzahlen herzustellen.

Wasserstoff spielt eine Schlüsselrolle in der Energiewende: Rund um die Produktion von Wasserstoffsystemen und die Erzeugung dieses Energieträgers gibt es viele spannende Berufe. Doch wie spricht man die Wissenschaftlerinnen und Ingenieure von morgen erfolgreich an? Das Team der Referenzfabrik.H2 am Fraunhofer IWU ist sich sicher: mit Rennsportfeeling für Schülerinnen, Schüler und Auszubildende zwischen 16 und 19 Jahren. Kleine Teams aus je drei bis fünf Jugendlichen und einer betreuenden Lehrkraft treten am 1. Juni beim 2. Nationalen Wasserstoff-Grand Prix im Industriemuseum Chemnitz gegeneinander an. Die Siegermannschaft darf zum großen Weltfinale Mitte September in Anaheim/Kalifornien.

Mit dem neuen Forschungszentrum zu Kognitiven Produktionssystemen intensiviert das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU seine Aktivitäten in einem entscheidenden Zukunftsfeld: der anpassungsfähigen, sich selbst steuernden und vom Menschen lernenden Produktion. Der Begriff Kognition ist dabei im Kontext der industriellen Produktion noch recht jung. In der Psychologie bezieht er sich auf alle Prozesse, die in Zusammenhang mit der Aufnahme, Verarbeitung und Speicherung von Informationen stehen. Von außen einwirkende Reize kann der Mensch dank seiner kognitiven Fähigkeiten aufnehmen, verarbeiten und in Wissen oder eine ganz konkrete Handlung überführen.

Rund 30 Unternehmen sind bereits Teil der Referenzfabrik.H2, der Schrittmacherin für die industrielle Massenproduktion von Elektrolyseuren und Brennstoffzellen. Industriebetriebe sowie die Fraunhofer-Institute IWU und ENAS verstehen sich dabei als Wertschöpfungsgemeinschaft, die Hand in Hand am zügigen Hochlauf einer effizienten, stückzahlskalierbaren Produktion von Wasserstoffsystemen arbeitet. Im engen Schulterschluss zwischen Wissenschaft und Industrie entstanden bereits HyVentus und HyVictus, die Referenzstacks für Elektrolyseure und Brennstoffzellen. Mit dem H2.Block (Schaufenster und Transferzentrum) und dem H2.Lab (Prüfzentrum) erweitert die Refernzfabrik.H2 nun ihr Angebot an Firmen, die in die Produktion zukunftsweisender Wasserstoffsysteme einsteigen möchten.