Assistenzsysteme für die Blechumformung

Das Werkzeugmaschinenlabor hat innerhalb der Forschungsinitiative „Mittelstand 4.0 Kompetenzzentrum“ einen portablen Demonstrator entwickelt, der die Vision von Industrie 4.0 für die mittelständische Blechumformung greifbar macht. Der Material Scanner (MatS) demonstriert am Beispiel des Feinschneidens, wie durch Verschmelzung der Fertigungs- und Informationstechnik implizites Prozesswissen sichtbar gemacht und zur optimierten Prozessführung genutzt werden kann.

Der Demonstrator besteht aus insgesamt drei Bausteinen: einem Prüfstand zur Simulation feinschneidtypischer Phänomene (a), einer Grafikprozessor-basierten Recheneinheit zur zentralen Verarbeitung von Messdaten (b) und einer drahtlosen grafischen Benutzeroberfläche zur dezentralen Visualisierung von Messdaten (c). Weiterlesen

Form aus dem Vakuum: Tiefziehen von Dünnglas eröffnet neue Anwendungsfelder

© Foto Fraunhofer IPT
Strukturiertes Dünnglas in Form gebracht.

Abgerundete Displays für Smartphones oder Tablets, dreidimensionale Design- und Beleuchtungselemente im Automobil oder auch neue Instrumente für die Medizintechnik lassen sich mit dem vakuumunterstützten Tiefziehen bald deutlich kostengünstiger und umweltschonender als bisher herstellen: Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen untersucht das neue Verfahren, das gegenüber der herkömmlichen Umformung von Dünnglas engere Biegeradien, höhere Aspektverhältnisse und eine bessere Formgenauigkeit verspricht. Weiterlesen

Laserbohren von Dünnglas

Abbildung 1: Bohrzeit in Abhängigkeit der Laserwellenlänge bei maximaler Pulsenergie @ 100 kHz

Der Laser wird in zahlreichen Industriezweigen erfolgreich zur Materialbearbeitung eingesetzt. Insbesondere das Laserbohren ist aufgrund der hohen Flexibilität in Bezug auf die Bohrgeometrie und der Vielzahl an bohrbaren Werkstoffen von hoher Bedeutung. Mit ultra-kurz gepulsten (UKP) Lasern mit Pulsdauern im Pikosekundenbereich lassen sich filigrane Bohrlöcher erzeugen, mit minimalem Wärmeeintrag auf das zu bearbeitende Bauteil. Beim Laserbohren wird prinzipiell zwischen dem Perkussions-, Trepanier- und Wendelbohren unterschieden. Beim Perkussionsbohren wird die Bohrung ohne Bewegung des Laserfokus durch eine definierte Anzahl an Laserpulsen generiert. Mit dieser Verfahrensweise können Bohrdurchmesser mit wenigen µm gebohrt werden, wobei die bohrfähige Materialstärke werkstoffabhängig begrenzt ist. Das Trepanier- und Wendelbohren, bei dem der Laserfokus entlang der Bohrgeometrie verfahren wird, ermöglicht flexible Bohrdurchmesser und eignet sich für höhere Materialstärken. Weiterlesen

Industrie 4.0 im Fräsprozess: Flexible, mechatronische Spannsysteme mit aktiver Schwingungsdämpfung

© Foto Fraunhofer IPT Das aktive Stabilisierungssystem FixTronic ermöglicht eine höhere dynamische Prozessstabilität in der Fräsbearbeitung

© Foto Fraunhofer IPT
Das aktive Stabilisierungssystem FixTronic ermöglicht eine höhere dynamische Prozessstabilität in der Fräsbearbeitung

Digitalisierung und Vernetzung der Produktion prägen die »Vierte industrielle Revolution«. Um beste Voraussetzungen für die Herausforderungen der Industrie 4.0 zu schaffen, brauchen produzierende Unternehmen hochflexible, vernetzte und anpassungsfähige Produktionsmittel. Ein hohes Potenzial zur Produktivitätssteigerung birgt die Verwendung intelligenter Spanntechnik. Das Fraunhofer IPT entwickelt nun gemeinsam mit Partnern ein flexibles, mechatronisches Spannsystem mit aktiver Schwingungsdämpfung, um Fräsprozesse stabiler und wirtschaftlicher zu gestalten. Weiterlesen

Drehen per Laser: Neue Technik formt Werkstücke im µm-Bereich hochpräzise

Vorgestellt wird das neue Laserdrehen auf der AMB mit Hilfe einer Holobox, die den sonst nur bedingt einsehbaren Prozess anschaulich macht. Quelle: GFH

Vorgestellt wird das neue Laserdrehen auf der AMB mit Hilfe einer Holobox, die den sonst nur bedingt einsehbaren Prozess anschaulich macht.
Quelle: GFH

Präzises Bearbeiten ohne Grate, Späne und vor allem ohne Werkzeugverschleiß – aufgrund dieser Vorteile haben sich Lasersysteme inzwischen in weiten Bereichen der Metallindustrie zum Schneiden, Bohren und Strukturieren etabliert. Die GFH GmbH hat dieses Einsatzspektrum jetzt um eine zusätzliche Technik erweitert: das Laserdrehen. Da hierbei weder eine mechanische Kraft noch relevante thermische Einflüsse auf das Material wirken, lassen sich selbst kleinste Strukturen exakt und mit einer Oberflächenrauigkeit von Ra < 0,1 µm erzeugen. Gleichzeitig deckt derselbe Laser auch weiterhin alle üblichen Funktionen ab, so dass für folgende Bearbeitungsschritte das Werkstück nicht umgespannt werden muss, was den Produktionsdurchsatz erhöht, Kosten spart und das Risiko von Schäden minimiert. Vorgestellt wird das innovative Verfahren auf der AMB in Stuttgart. Weiterlesen

Besser schweißen mit flotten Laserspiegeln

Die schnellen und widerstandsfähigen MEMS-Spiegel lenken den Laserstrahl ab und führen ihn präzise über das Werkstück. Sie halten nun auch hohen Energien stand, so dass sie Aluminium und Stahlbleche bearbeiten können. © Fraunhofer ISIT

Die schnellen und widerstandsfähigen MEMS-Spiegel lenken den Laserstrahl ab und führen ihn präzise über das Werkstück. Sie halten nun auch hohen Energien stand, so dass sie Aluminium und Stahlbleche bearbeiten können.
© Fraunhofer ISIT

Mikrospiegel aus Silizium können Laserstrahlen extrem schnell steuern und damit den Wärmeeintrag in Werkstücke perfekt dosieren. Bislang waren sie aber für das Laserschneiden und -schweißen nicht widerstandsfähig genug. Einem Fraunhofer-Team ist es jetzt gelungen, schnelle und strapazierfähige Spiegel zu entwickeln, die reif für anspruchsvolle Schneid- und Schweißaufgaben sind. Während der LASER World of Photonics vom 22. bis 25. Juni 2015 in München stellen die Forscher mehrere dieser MEMS-Spiegel vor (Halle B3, Stand 341 und Halle A3, Stand 121). Weiterlesen

Neue Perspektiven für das Laserstrahlschweißen von Bauteilen aus Aluminium-Druckguss

Ausschnitt aus einem Kundenbauteil mit druckdichter Schweißnaht; Werkstoffkombination: Al-Rohr + Al-Druckguss © Fraunhofer IWS Dresden

Ausschnitt aus einem Kundenbauteil mit druckdichter Schweißnaht; Werkstoffkombination: Al-Rohr + Al-Druckguss
© Fraunhofer IWS Dresden

Das Fraunhofer IWS Dresden hat ein neues Verfahren zum Schweißen von Bauteilen aus Aluminium-Druckguss entwickelt und gemeinsam mit einem Industriepartner in die Serie überführt. Mit Hilfe brillanter Laserstrahlung und hochfrequenter Strahloszillation konnte erstmals eine Schweißverbindung erzeugt werden, die sich durch eine äußerst geringe Porenhäufigkeit im Schweißgut auszeichnet. Darüber hinaus ist der Bauteilverzug durch die konzentrierte, lokal begrenzte Wärmeeinbringung kaum noch messbar. Mit dem herkömmlichen Laserstrahlschweißen ist diese Qualität nicht realisierbar. Weiterlesen

STM MACHT REPARATURKOSTEN BEIM WASSERSTRAHLSCHNEIDEN ÜBERSCHAUBAR

Mit wartungsarmer Konstruktion und kundenfreundlichen Servicepauschalen verhindert der österreichische Wasserstrahlspezialist Ausreißer bei der Betriebskosten-Kalkulation

STM in Eben. Foto: Andreas Kolarik, 11.06.13Eigentlich könnte man meinen, mit dem verschleißfesten Werkzeug Wasser müsste man beim Schneiden ohne Reparaturkosten auskommen, wenn die Maschine solide gut genug ist. Weit gefehlt: Wo Wasser ist, ist auch Korrosion und wenn mit Drücken bis 6000 bar und Geschwindigkeiten von Mach 2 geschnitten wird geht das buchstäblich auf die Pumpe. Das Thema Wartung ist de facto sogar ein entscheidender Faktor für den wirtschaftlichen Betrieb einer Wasserstrahlanlage. Weiterlesen

Entgratfräser für schwierige Fälle

Mikron bietet mit der CrazyMill Chamfer – Linie ein komplettes Programm von Entgratfräsern. Jedes Modell ist aufs Anfasen und Entgraten in kleinen Dimensionen spezialisiert. Die vier unterschiedlichen Werkzeuge ergänzen sich gegenseitig. Dabei spielt das zu bearbeitende Material keine Rolle, die Werkzeuge eignen sich genauso für Werkzeugstähle wie für Aluminium, für rostfreie Stähle wie für Titan, Kupfer oder Messing.

Bild MikronCrazyMill Frontchamfer, empfiehlt sich für vorseitiges Anfasen und Entgraten von Kanten auch an schwer zugänglichen Stellen. Mit Durchmessern von 1 bis 6mm ist er für Kleinstbearbeitungen bestens einsetzbar, die 4 bis 6 Zähne sorgen für hohe Oberflächengüte bei grossen Vorschubgeschwindigkeiten. Weiterlesen