Aufgrund der noch jungen Verfahren zur additiven Herstellung metallischer Bauteile gibt es entlang der additiv-subtraktiven Fertigungskette eine Menge Prozesserfahrung zu sammeln und Verständnis über die Wechselwirkungen aufzubauen. Im Rahmen des öffentlich geförderten Cornet/IGF-Forschungsvorhabens „Advanced Processing of Additively Manufactured Parts (Ad Proc Add)” (IGF-Fördernummer: EBG 255) beschäftigt sich das Institut für Spanende Fertigung (ISF) an der Technischen Universität Dortmund mit der Feinbearbeitung additiv hergestellter Bauteile und der wissenschaftlichen Analyse der Wechselwirkungen zwischen additiven Herstellverfahren und subtraktiver Bearbeitung mit geometrisch unbestimmter Schneide. Die Kooperation mit anderen internationalen Forschungseinrichtungen (IfW Universität Stuttgart, GFE Schmalkalden, IFT TU Wien, Fotec FH Wiener Neustadt, IWF ETH Zürich, Inspire AG ETH Zürich, Department of Mechanical Engineering KU Leuven, Thomas More University College) ermöglicht hierbei den Austausch unterschiedlicher Werkstücke aus verschiedenen Materialien und unterschiedlicher additiver Herstellverfahren. Neben der Betrachtung von verschiedenen metallischen Werkstoffen, wie Edelstahl (1.4404), Werkzeugstahl (1.2709), Aluminium (AlSi10Mg) und Baustahl (S355), kommen als additive Fertigungsverfahren das pulverbettbasierte Schmelzen von Metall mittels Laserstrahl (PBF-LB/M; engl.: Powder Bed Fusion – Laser Beam / Metal) sowie das Lichtbogen¬drahtauftragsschweißen (WAAM; engl.: Wire-Arc Additive Manufacturing) zum Einsatz. Weiterlesen
Kategorie: Fertigung
Spannende Beiträge, informative Fachartikel und die neusten Entwicklungen aus dem Themengebiet Fertigung.
Wandlungsfähige Produktionssysteme für die Automobilindustrie
Software spielt eine zentrale Rolle in der Fabrik der Zukunft. Sie hilft dabei, flexibel und ressourcenschonend zu fertigen. (Foto: Bosch)
Schwankende Nachfrage, Lieferengpässe, individualisierte Produkte: Auch bei dynamischen Veränderungen wirtschaftlich produzieren zu können, stellt die Fahrzeug- und Zulieferindustrie vor Herausforderungen. Lösungen für eine schnelle, flexible und effiziente Produktion entwickelt das Projekt Software-defined Manufacturing für die Fahrzeug- und Zulieferindustrie (SDM4FZI), in dem unter der Leitung von Bosch sowie dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und der Universität Stuttgart als Wissenschaftspartner insgesamt 30 Unternehmen ihre Kompetenzen bündeln. Das Bundeswirtschaftsministerium fördert das Projekt mit 35 Millionen Euro.
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Bühler stellt weltweit stärkste Druckgiessmaschinen vor
links: Cornel Mendler, Managing Director Bühler; rechts: Michael Cinelli, Product Manager
Die Casting bei Bühler
Mit der Carat 840 und der Carat 920 baut Bühler sein Portfolio weiter aus. Grund dafür ist die steigende Nachfrage der Automobilindustrie nach grösseren und komplexeren Teilen. Diese grösseren Teile erfordern neue Produktionsprozesse und sind eine neue Herausforderung für die Kunden. Dank seiner langjährigen Erfahrung mit grossen Druckgusslösungen ist Bühler Partner für den gesamten Produktionsablauf für noch grössere Bauteile. «Die Automobilhersteller gehen in ihrer Produktion neue Wege. Dank unserer Baureihe Carat können sie ihre Vorstellungen von noch grösseren Teilen umsetzen. Und wir unterstützen unsere Kunden bei der Entwicklung dieser neuen Prozesse», sagt Cornel Mendler, Managing Director Bühler Die Casting. Die neuen Carat 840 und Carat 920 mit Schliesskräften von bis zu 92’000 Kilonewton (kN) runden derzeit das Druckgussportfolio von Bühler nach oben hin ab. Die Plattform Carat ist die Lösung des Unternehmens für grosse Druckgussteile. «Wir sehen einen enormen Anstieg der Nachfrage nach immer grösseren Maschinen. Mit der Carat 840 und der Carat 920 können wir unseren Kunden Lösungen für grosse Strukturbauteile mit komplexen Geometrien und neue Karosseriebauteile anbieten», sagt Cornel Mendler. Weiterlesen
Per Mausklick zum Kunststoffteil
Das beste Material und Fertigungsverfahren für hochwertige Bauteile finden
Ein neues Produkt serienreif zu machen und alle Werkstoffe sowie ihre Fertigungstechnologien aufeinander abzustimmen kostet Zeit. Oft stellt sich auch die Frage, kann die eigene Produktion bzw. der bewährte Lieferant das so umsetzen oder sind zusätzliche Investitionen nötig? Welche Methode ist am wirtschaftlichsten? Dafür sind Spezialisten gefragt, die sowohl die neuen Fertigungsverfahren beherrschen als auch die Bearbeitung der entsprechenden Materialien. Hier bietet eine ausgelagerte Fertigung mit schneller Bestellung über ausgetauschte CAD-Dateien ein Potential, an das vor kurzem kaum zu denken war. Auch den Ersatzteilservice können Onlinefertiger massiv beschleunigen. Weiterlesen
Leichte Wagenkasten für Schienenfahrzeuge durch Integration von deckschichtverschweisster Sandwichpanelen
Bild 1: Detailansicht: Übergang zwischen Rahmenstruktur (links) und Sandwichboden (rechts)
Herausforderung Wagenkasten
In Personenzugwagen werden heute viel mehr Komfort- und Informationssysteme eingebaut als früher, die zulässige Achslast ist aber beschränkt. Die Trassenbenutzung wird künftig immer mehr gewichtsabhängig verrechnet, so dass Hersteller von Schienenfahrzeugen insgesamt noch stärker auf das Gewicht achten müssen. Dies erfordert innovative Leichtbaukonzepte, bei denen neben dem Einsatz leichter und hochfester Werkstoffe auch fortschrittliche Bauweisen notwendig sind. Zusammen mit dem Institut für Mechanische Systeme (IMES) an der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW) haben der Sandwichelemente-Hersteller 3A Composites Mobility und das Fertigungstechnologieunternehmen Rapid Technic ein Forschungsprojekt zur Weiterentwicklung der Integrierten Sandwichtechnologie (ISTech) lanciert, um die Strukturanforderungen einer Zulassung im Eisenbahnbereich zu erfüllen. Weiterlesen
Vom Pulver zum additiv hergestellten Bauteil – Teil 2: Potenziale durch Pulvermischungen
Pulvermetallurgische Verarbeitung von Pulvermischungen
Pulvermischungen werden in der konventionellen Pulvermetallurgie (PM) beim Matrizenpressen von Formteilen standardmäßig eingesetzt. Beim herkömmlichen Pressen und Sintern von Eisen- und Stahlpulvern werden Legierungszuschläge mit einem gut pressbaren Grundpulver gemischt. Die Legierungszuschläge können als Elementarpulver oder sog. „Meisterlegierung“ zugesetzt werden. Meisterlegierungen enthalten die Legierungselemente in den gewünschten Verhältnissen und vermeiden so das Mischen von Vielkomponentenwerkstoffen. Die Partikelgröße der Zusätze ist abhängig von der Legierungsart. Nicht aufschmelzende Elemente werden in Form feiner Pulver zugemischt, um beim Sintern eine homogene Durchmischung mittels Festkörperdiffusion zu erreichen. Aufschmelzende Partikel können in gröberer Form zugemischt werden, da sich die Schmelze vor den Diffusionsprozessen gleichmäßig im Bauteil verteilt. Aus Pulvermischungen verschiedener Korngrößen und Dichten ergeben sich auch stets Entmischungsproblematiken. In der konventionellen Pulvermetallurgie wird daher zum Teil über ein vorgelagertes Diffusionsglühen feines Pulver an das Grundpulver angesintert oder es werden organische Bindemittel verwendet, um feines Pulver an das Grundpulver zu kleben. Organische Hilfsmittel werden nach dem Formgebungsprozess durch Sintern thermisch entfernt. [1] Weiterlesen
Neues Optris Komplettsystem für Glashärtungsanlagen
Neues Optris Komplettsystem für Glashärtungsanlagen
Die physikalischen Eigenschaften von Flachglas lassen sich durch gezielte Wärmebehandlung beeinflussen. So wird z.B. durch sogenanntes thermisches Vorspannen Einscheibensicherheitsglas (ESG) hergestellt. Dazu werden die Scheiben zunächst in einem Ofen auf mehr als 600 °C gleichmäßig erwärmt. Danach erfolgt in einer Kühlsektion durch Anblasen mit Luft das schlagartige Herunterkühlen. Weiterlesen
60 % Zeitersparnis durch Produktionsumstellung
(Bildquelle: Trotec Laser Deutschland GmbH)
Ein Lieferant im Automotivbereich muss nicht nur in der Lage sein schnell, sondern auch kostenorientiert und hochwertig zu produzieren. Das Unternehmen Hoffmann + Krippner fertigt bereits seit vielen Jahren kapazitive Sensoren. So entwickelt und produziert das Familienunternehmen, seit fast 50 Jahren individuelle Bedieneinheiten und flexible gedruckte Elektronik sowie ausgereifte smarte, vernetze Sensorapplikationen und HMI-Lösungen. Das familiengeführte, international ausgerichtete Unternehmen, gilt als einer der Marktführer für komplexe Bedieneinheiten und fertigt in der Rhein-Neckar-Region auf über 7.000 mE mit 250 MitarbeiterInnen kapazitive Tastaturen, Sensoren, Front Panels und Touchsysteme. Die Zielgruppen sind dabei vielfältig und neben der Automobilbranche beispielweise auch in der Medizintechnik, dem Maschinebau, der Umwelttechnik und im Bereich Mobility (Landwirtschaftund Baumaschinen sowie Bahntechnik) angesiedelt. Weiterlesen
Eine für alles: Flexible Bearbeitung von A bis Z
Zwölf Werkzeuge kann das System nutzen (Bildquelle Liebherr-Verzahntechnik GmbH)
Liebherr-Maschinen bearbeiten das Zahnrad ganzheitlich
Wer kleine Losgrößen komplexer Bauteile herstellt, möchte möglichst viele Arbeitsschritte in einer Maschine bearbeiten. Denn das spart nicht nur Zeit und Anlagekosten, sondern erhöht auch die Qualität – sofern die Aufspannung nicht verändert werden muss. Mit der Integration eines Werkzeugwechslers sowie einer Anfaseinheit und der Nutzung der Dreh-, Bohr- und Fräs-Funktionen der aktuellen Siemens-Steuerungsgeneration, bietet die Liebherr-Verzahntechnik GmbH eine durchgängige Lösung zur Komplettbearbeitung. Weiterlesen
Wasser als Kältemittel
Abb. 1: Im Kältemodul findet die Direktverdampfung von Wasser im vakuumdichten, geschlossenen Kreislauf statt. Das Modul besteht dabei im Wesentlichen aus den bereits von herkömmlichen Kaltwassererzeugern bekannten Komponenten Verdampfer (1), Verdichter (2), Verflüssiger (3); Bildnachweis: Efficient Energy GmbH
Ohne eine leistungsfähige Kältetechnik würden Fertigungsprozesse in vielen Industriezweigen, die Bereitstellung frischer Lebensmittel oder die Nutzung des Internets nicht funktionieren. Aufgrund der zunehmenden Erderwärmung wird der Bedarf an Kälte- und Klimaanlagen sogar weiter ansteigen – mit negativen Auswirkungen auf den Klimawandel. Denn noch werden überwiegend synthetische Kältemittel eingesetzt, die den Treibhauseffekt verstärken. Die Folge: Neben dem erhöhten Energiebedarf nehmen auch die CO2-Emissionen zu. Schon jetzt sind Klima- und Kälteanlagen weltweit für circa 8 % des gesamten Kohlenstoffdioxidausstoßes verantwortlich. Um dieser Entwicklung konsequent entgegenzuwirken, sind energieeffiziente sowie emissionsarme Kälteanlagen erforderlich. Die EU hat bereits 2014 die F-Gase-Verordnung zur schrittweisen, aber deutlichen Reduzierung der umweltschädlichen Kältemittel erlassen. Weiterlesen
