Referenzprojekte

Die Maschineneigenschaften von Pressen beeinflussen in Umformprozessen maßgeblich die resultierende Werkstückqualität. Aufbauend auf einer Vielzahl an Forschungsprojekten hat das Fraunhofer IWU eine Vorgehensweise entwickelt, mit der Maschineneigenschaften nicht nur effizient identifiziert, sondern auch in Form integrierter Ersatzmodelle genutzt werden können – und das ohne Kenntnis über den Aufbau der Maschine.

Die zunehmenden Anforderungen an das Schneiden von hochfesten Blechwerkstoffen bringen das Scherschneiden an seine Grenzen. Ein frühzeitiger Werkzeugbruch oder ein Ausbrechen der Schneidkanten sind der limitierende Faktor beim Schneiden hochfester Werkstoffe. Neue hocheffiziente Scherschneidverfahren wie das Hochgeschwindigkeits-Scherschneiden (HSIC) können in der Industrie aufgrund der Grenzen der üblichen Werkzeugwerkstoffe nicht eingesetzt werden. Es besteht ein großer Bedarf, das Problem des vorzeitigen Werkzeugversagens bei anspruchsvollen Schneidprozessen zu lösen. Hauptziel des Projekts war eine signifikante Erhöhung der Werkzeugstandzeit beim Schneiden von hochfesten Werkstoffen (hochfeste Stähle, faserverstärkte Verbundwerkstoffe) und beim HSIC.

Rapid Prototyping wird vor allem mit dem 3D-Druck in Verbindung gebracht. Eine weitere Möglichkeit speziell für die Blechumformung ist die inkrementelle Blechumformung (IBU), bei der dreidimensionale Blechteile mit komplexen Formen für Prototypen oder Kleinserien hergestellt werden können. Dadurch kann das Tiefziehen, für das hohe Investitionen für teure Formen oder Gesenke benötigt werden, abgelöst werden. Hybride Kombinationen aus IBU und 3D-Druck als neue Fertigungstechnologie oder die Herstellung von hybriden Kunststoff-Blechteilen sind bisher nicht als Werkzeugmaschine oder Dienstleistung auf dem Markt verfügbar. Ziel von MySheet4.0 ist die Entwicklung eines vollständig digitalisierten Rapid Prototypings und einer Fertigung von Blechteilen, indem 3D-Druck-Technologien für die Fertigung des Gegenwerkzeugs mit der inkrementellen Blechumformung (IBU) in einer Werkzeugmaschine kombiniert werden.

Mit gängigen Präparationsverfahren ist es bislang nicht wirtschaftlich möglich, eine definiert veränderliche Schneidkantengeometrie an komplexen Zerspanungswerkzeugen zu erzeugen. Ziel des Projekts ist die Herstellung belastungsgerechter Schneidkanten an Wälzschälwerkzeugen aus Vollhartmetall (VHM) mittels Hochdruck-Wasserabrasivstrahl.

Im EU-Projekt DIAMETER wird eine Reihe von digitalen Werkzeugen entwickelt, um das Design zu verbessern, den Herstellungsprozess zu optimieren und die Umsetzung von Kreislaufstrategien durch die additive Fertigungsindustrie zu erleichtern. Zur Unterstützung dieser Werkzeuge wird ein neuartiger KI-gestützter Algorithmus entwickelt, der sowohl die ökologischen als auch die ökonomischen Auswirkungen von Fertigungsprozessen berechnen kann, um deren Nachhaltigkeit zu bewerten.