Allianz Adaptronik

Ebenfalls auf dem Hauptstand zeigen das Fraunhofer IWU Highlights aus dem Bereich Adaptronik, beispielsweise digitale Verfahren für die Funktionalisierung von Strukturbauteilen. Mit Hilfe der u.a. laserbasierten Technologien lassen sich auf Strukturbauteilen frei und wirtschaftlich elektrische und sensorische Funktionen platzieren. Leiterbahnen und Bedienelemente werden direkt auf die Bauteile gedruckt.
So wird nicht nur die Flexibilität erhöht, auch das Gewicht des Endproduktes reduziert sich durch den Wegfall der Kabel deutlich. 
Das Prinzip der neuen Technologie ähnelt der des Tintenstrahl-Druckers, nur dass statt Tinte spezielle Paste, die sich nach dem Trocknen je nach Zusammensetzung als Leitbahn oder als Sensor nutzen lässt, eingesetzt wird. Mit einem sogenannten Jet-Dispenser, einer speziellen Düse, werden diese Pasten als Strang oder als Punkte auf dem Bauteil abgelegt. Ein Roboter führt die Düse über das Werkstück, auf diese Weise wird die Variantenvielfalt handhabbar. Dank dem Roboter ist es erstmals möglich, nicht nur Flächen, sondern auch große dreidimensionale Bauteile schnell, effizient und völlig individuell mit Leitungen, Sensoren oder Tasten zu bedrucken.

Ein weiteres Highlight intelligenter Produktionstechnik zeigen die Adaptronik-Spezialisten des Fraunhofer IWU mit »PermaVib«, einer Gruppe von Schwingsystemen für Bohr- und Fräswerkzeuge. Mithilfe von Ultraschall können diese Werkzeuge so in Schwingung versetzt werden, dass die Bearbeitung von Metallen wesentlich erleichtert wird. Mit seiner Hilfe lässt sich der Werkzeugverschleiß um bis zu 50 Prozent reduzieren. Zudem sorgt es dafür, dass bis zu 40 Prozent weniger Kraft für die Bearbeitung aufgebracht werden muss. Der Clou: bestehende Werkzeugmaschinen lassen sich ohne großen Aufwand mit dem System nachrüsten, da es als Modul beliebige Bearbeitungszentren integriert werden kann.

Durch das taktile Werkzeug SensoTool verleihen Wissenschaftler des Fraunhofer IWU auch spanenden Werkzeugmaschinen einen Tastsinn. SensoTool erfasst Temperaturen und Kräfte dort, wo sie auftreten und erlaubt auf diese Weise eine direkte Prozessüberwachung und -anpassung. Kern des Systems ist ein Sensorelement mit piezoelektrischen Schichten, das direkt hinter der Wendeschneidplatte am Werkzeugträger positioniert ist. Die zu messende Kraft wird in eine Ladung gewandelt, die eine integrierte Elektronik anschließend vorverarbeitet. Die gewonnenen Daten überträgt das Werkzeug drahtlos an die Maschine. Somit ermöglicht das Sensorelement die prozessnahe Messung hochdynamischer Kräfte von wenigen Newton bis zu drei Kilonewton. Auf diese Weise kann SensoTool die aktuell wirkenden Schnittkräfte, die Temperatur an der Werkzeugschneide aber auch Schwingungen des rotierenden Werkzeugs nahe der Wirkstelle erfassen.