Fertigungsverfahren

  • Schartigkeit von Fräsern
    Die Ungleichmäßigkeit entlang der Schneidkante, die sogenannte Schartigkeit, beeinflusst signifikant das Verschleißverhalten von Zerspanwerkzeugen. Die Bewertung und Auslegung der Schneidkantenschartigkeit von Zerspanwerkzeugen erfordert eine einheitliche material- und prozessspezifische Kenngröße. Allerdings existieren aktuell keine Kenngrößen, die den Einfluss der Schartigkeit auf das Einsatzverhalten hinreichend genau beschreiben. Ziel ist daher die Kenntnis des Einflusses der Fräserherstellung auf die Schneidkantenschartigkeit und deren Wirkung auf das Einsatzverhalten sowie die Entwicklung einer Kennzahl zur Bewertung der Schartigkeit. Dabei werden eine einheitliche Charakterisierung der Schartigkeit sowie eine Definition von werkzeug- und prozessspezifischen Schartigkeitsgrenzwerten angestrebt.
    Year: 2018
    Funding: AiF
    Duration: 12/2018-11/2019
    © Sascha Beblein
  • Energieeffiziente Prozessketten für einen reibungs-, gewichts- und lebensdaueroptimierten An-triebsstrang
    Im Projekt Antriebsstrang 2025 werden innovative Prozessketten und hybride Werkzeugkonzepte entwickelt, welche die Herstellungs- und Nutzungsphase von Antriebskomponenten energie- und ressourceneffizienter gestalten. Anschließend erfolgt eine ökologische Bewertung und eventuelle Anpassung der entwickelten Prozessketten anhand von Online-Daten. Ziel ist es, die Energie- und Ressourceneffizienz in der Herstellung und Nutzung der Antriebsstrangkomponenten zu erhöhen und somit einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten.
    Led by: Alexander Krödel
    Team: Handrup, Katzsch, Kettelmann, Meyer, Pillkahn, Schmidt
    Year: 2018
    Funding: BMWi
    Duration: 09/2018 - 08/2021
    © Miriam Handrup
  • Antriebsstrang 2025
    Energieeffiziente Prozessketten zur Herstellung eines reibungs- gewichts- und lebensdaueroptimierten Antriebsstrangs
    Led by: Dr.–Ing. Benjamin Bergmann
    Team: Miriam Handrup, Daniel Katzsch, Philipp Pillkahn, Leon Reuter, Christopher Schmidt
    Year: 2018
    Funding: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz
    Duration: 09/2018-02/2022
    © IFW
  • Ressourceneffizientes Schleifen mit grobkörnigem CBN
    Die Verwendung von grobkörnigen Schleifscheiben bietet durch hohen Kornüberstand die Möglichkeit, Schleifprozesse auch für hohe Materialabtragsraten einzusetzen. Die neuerliche Verfügbarkeit von grobkörnigem CBN erlaubt weiterhin die Bearbeitung von weichen sowie gehärteten Stählen. In diesem Projekt werden das Einsatzverhalten und die mechanischen, sowie thermischen Einflüsse auf das Werkstück untersucht. Dabei steht vor allem der Vergleich unterschiedlicher Korngrößen und die Determinierung der jeweiligen Prozessgrenzen im Fokus der Untersuchungen. Abschließend wird die Ressourceneffizienz mit Prozessen aus der geometrisch bestimmten Zerspanung verglichen.
    Led by: Michael Wilckens
    Year: 2018
    Funding: AiF
    Duration: 11/2018-10/2020
    © IFW
  • Herstellung und Einsatzverhalten von Zerspanwerkzeugen aus Gestein
    Für die Herstellung moderner konventioneller Schneidstoffe werden oftmals seltene Rohstoffe wie z.B. Wolfram oder Kobalt benötigt, deren Verfügbarkeit begrenzt ist. Dies und der vergleichsweise hohe Energiebedarf der konventionellen Schneidstoffherstellung schaffen Gründe ökologisch und ökonomisch vorteilhafte Alternativen zu entwickeln. Die Verwendung natürlicher Gesteine als Schneidstoff könnte eine solche Alternative darstellen. Daher wird in diesem von der DFG geförderten Forschungsprojekt die Eignung natürlicher Gesteine als Schneidstoff sowie die Herstellung und das Einsatzverhalten von Zerspanwerkzeugen aus natürlichen Gesteinen untersucht.
    Led by: apl. Prof. Dr. rer. nat. habil. Bernd Breidenstein
    Team: Philipp Wolters
    Year: 2019
    Funding: DFG
    Duration: 01/2019-04/2022
    © IFW, Leibniz Universität, Dr. U. Wolters
  • Wissensbasierte Auslegung des Fertigungsprozesses von Schleifwerkzeugen
    Individuelle Schleifwerkzeuge werden in vielen unterschiedlichen Anwendungsfällen, wie dem Werkzeugschleifen und dem Profilschleifen eingesetzt. Die Entwicklungskosten der Schleifwerkzeuge und einer angepassten Prozesskette sind derzeit hoch. CAE-Technologien, wie die Simulationen des Mischens, werden in diesem Gebiet der Fertigungstechnik nicht eingesetzt. Das Potenzial einer individualisierten Parametrierung mittels Modellen und Simulationsergebnissen ist hoch. Das Ziel des hier geplanten Forschungsvorhabens ist die Verfügbarkeit eines neuartigen Sinterprozesses in verlorenen Formen für die Herstellung mehrschichtiger Schleifwerkzeuge mit definierter Porosität, der mittels CAE-Methoden parametrierbar ist.
    Year: 2019
    Funding: ZIM
    Duration: 04/2019-09/2021
    © IFW
  • Deep Rolled Welds: Erhöhte Ermüdungsfestigkeit von Schweißverbindungen in der Windenergie durch Festwalzen
    Die Ermüdungsfestigkeit von Stumpfnahtverbindungen ist signifikant von deren Eigenspannungszustand abhängig. Ein Fertigungsverfahren zum Einbringen von für die Ermüdungsfestigkeit positiv wirkenden Druckeigenspannungen ist das Festwalzen. In diesem Projekt wird der Festwalzprozess für Stumpfnahtverbindungen dicker Bleche qualifiziert und der Einfluss des Verfahrens auf das Ermüdungsrisswachstum quantifiziert.
    Year: 2019
    Funding: AiF-IGF
    Duration: 06/2019 – 11/2021
    © IFW, Hb
  • Oberflächenentstehung beim Fräsen unter Berücksichtigung der Werkzeugmikrogeometrie
    Ziel dieses Forschungsvorhabens ist das Verständnis der Oberflächenausprägung am Beispiel des Flankenfräsens unter besonderer Berücksichtigung der Werkzeugmikrogeometrie und der Prozessstellgrößen. Ein wesentlicher Aspekt des Projekts besteht in der Methodenentwicklung für die Erweiterung von Zerspansimulationen um die geometrischen Merkmale höherer Ordnung. Hierfür wird erstmalig der Ansatz der kontinuierlichen Wavelettransformation herangezogen und entsprechend weiterentwickelt.
    Led by: Henke Nordmeyer
    Year: 2019
    Funding: DFG
    Duration: 01/2019-07/2022
    © IFW
  • Leistungssteigerung durch laserbearbeitete Hartmetallwerkzeuge
    Bei spanenden Prozessen kann die Spanform die Prozesssicherheit negativ beeinflussen. Zur Vermeidung ungünstiger Spanformen können Spanleitstufen eingesetzt werden, die bei Sonderwerkzeugen jedoch nicht während des Pressens eingebracht werden können. Daher stellt in diesen Fällen die Laserbearbeitung eine Alternative dar. In diesem Vorhaben wird eine optimierte Spanleitstufe für Formdreh- und Aufbohrwerkzeuge ausgelegt, welche mittels Laserablation hergestellt wird.
    Led by: Marita Murrenhoff
    Year: 2019
    Funding: AiF
    Duration: 10/2019 – 09/2021
    © IFW
  • Leistungssteigerung metallisch gebundener CBN-Werkzeuge durch kryogene Kühlung
    Untersuchung der technologischen Grundlagen zur Produktivitätssteigerung des Schleifprozesses durch einen effektiven Wärmetransport aus der Kontaktzone. Im Fokus steht hier die Kombination eines wärmeleitenden Schleifbelags (Korn, Bindung) mit kryogener Kühlung.
    Led by: apl. Prof. Dr. rer. nat. habil. Bernd Breidenstein
    Team: Lennart Köhler
    Year: 2019
    Funding: DFG
    Duration: 11/2019 – 10/2021
    © IFW
  • Erhöhung der Leistungsfähigkeit beim Fräsen von Titan- und Nickelbasislegierungen durch Schaftfräser mit Freiflächenmodifikation
    Titan- und Nickelbasiswerkstoffe bewirken in der mechanischen Bearbeitung im Vergleich zur Bearbeitung von Eisenbasiswerkstoffen eine erhöhte Werkzeugbelastung. Ziel ist es, durch den Einsatz von Schaftfräsern mit Freiflächenmodifikation den Freiflächenverschleiß zu begrenzen und die Standzeit und die Produktivität der Werkzeuge zu steigern.
    Led by: Sebastian Worpenberg
    Year: 2019
    Funding: Aif
    Duration: 08/2019-07/2021
    © IFW
  • Kombinationsverfahren aus Schleifen und Walzen
    Im Rahmen des Projekts „Schleifwalzen“ wird derzeit erforscht, in welcher Weise die Leistungsgrenzen des Schleifprozesses – Rauheiten und Zugeigenspannungen – durch eine Verfahrenskombination mit dem Festwalzen kompensiert werden können. Hierzu wird zunächst ein Bearbeitungskonzept erarbeitet. Anschließend erfolgt die Erforschung der jeweiligen Prozessgrenzen sowie der resultierenden Bauteilqualität des Kombinationsprozesses. Am Ende des Projektes erfolgt eine Gegenüberstellung mit konkurrierenden Verfahren aus der geometrisch bestimmten Zerspanung, um so eine Einordnung in den Stand der Technik vorzunehmen.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Tobias Gartzke
    Year: 2019
    Funding: AiF
    Duration: 05/2019-04/2021
    © IFW
  • Mechanisches Abrichten von Trennschleifscheiben in der Bauindustrie
    Anwendung der aus anderen Schleifverfahren etablierten Technologie des Abrichtens auf Trennschleifprozesse in der Bauindustrie. Das gezielte Zurücksetzen der Bindung erlaubt eine Reduktion der Bearbeitungskräfte, die Minimierung von Nebenzeiten und die Erhöhung der Werkzeugstandzeiten. So kann eine Erhöhung der Produktivität und der Wirtschaftlichkeit erreicht werden.
    Led by: Dr. Christian Pelshenke (FGW), Dr. Alexander Krödel
    Team: Lennart Köhler, Timo Koll (IFW Remscheid)
    Year: 2019
    Funding: AiF
    Duration: 02/2019-01/2021
    © IFW
  • Ressourceneffizientes Schleifen von PcBN-Schaftwerkzeugen
    Das Ziel dieses Vorhabens ist die Verfügbarkeit eines angepassten Umfangsschleifprozesses zur Bearbeitung von PcBN-Schaftwerkzeugen. Das Verschleißverhalten der zur Bearbeitung des hochharten Werkstoffs eingesetzten Diamantschleifwerkzeuge ist im Vergleich zur Bearbeitung anderer Schneidstoffe hoch und beim Nutentiefschleifen an Schaftwerkzeugen lokal unterschiedlich. In diesem Forschungsvorhaben werden Erkenntnisse über die Schleifprozessauslegung, den Abrichtprozess und die Schleifwerkzeugauslegung generiert, sodass das Schleifen von PcBN produktivitäts- und qualitätsangepasst durchgeführt werden kann.
    Led by: Dominik Müller-Cramm
    Year: 2019
    Funding: AIF IGF
    Duration: 12/2019–03/2022
    © IFW, Mitsubishi Materials
  • Kegelrollenlager: Hartfräsen von Mikroschmiernäpfen zur Reibungs- und Verschleißreduktion
    Durch spanend in die Oberfläche eingebrachte Mikrostrukturen lassen sich die Reibung und der Verschleiß an tribologisch hoch beanspruchten Bauteilen reduzieren. Bei Wälzlagern der Bauform „Kegelrollenlager“ liegen an der Borde des Lagerinnenrings ebensolche hohe tribologische Lasten vor. Das IMKT und IFW untersuchen deshalb im Rahmen dieses Projekts einerseits die Herstellung (IFW) und andererseits den Einfluss von Mikroschmiertaschen auf die tribologischen Verhältnisse und die Lebensdauer von Kegelrollenlagern (IMKT).
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Kolja Meyer
    Year: 2019
    Funding: DFG
    Duration: 12/2019-12/2021
    © IFW
  • Exzellenzcluster PhoenixD – Design und Herstellung von Präzisionsoptik
    Die Anforderungen an optische Elemente nehmen stetig zu. Die Herstellung eines individuellen und hochfunktionalen optischen Elements ist nach heutigem Stand der Technik aufwendig und komplex. Die mehrstufigen Produktionsmethoden werden häufig durch Handarbeit in Verbindung mit hohen Kosten realisiert. Aus diesem Grund versuchen die Wissenschaftler des Exzellenzclusters „PhoenixD“, als eine Initiative, Design und Herstellung von Präzisionsoptiken neu zu definieren Das IFW erforscht die Additive/Subtraktive Fertigung, Simulationsbasierte Prozessplanung und Feinpositioniersysteme, die in der visionären Produktion von Präzionsoptik realisiert werden.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Denkena
    Team: Malek, Schmidtamann, Bild
    Year: 2019
    Funding: DFG
    Duration: 01/20219 - 12/2022
    © IFW
  • Digitaler Fingerabdruck zur markierungsfreien, branchenübergreifenden Bauteilidentifikation in der zerspanenden Prozesskette
    Gefälschte Produkte, gerade von Sicherheitskritischen Bauteilen, sind seit langem ein großes Problem im deutschen Maschinen- und Anlagenbau. Ein eindeutiger Nachweis, dass es sich bei einem Regressanspruch um ein Plagiat handelt, ist durch die aktuell verwendeten applizierbaren Markierungen nur schwer möglich. Diese besitzen eine unzureichende Fälschungssicherheit und einen geringen Schutz gegen eine Entfernung oder Beschädigung. Vor diesem Hintergrund soll die Möglichkeit der markierungsfreien Bauteilidentifikation im Produktlebenszyklus erforscht werden. Ein Ansatz besteht darin, die für jeden Prozess spezifische Bauteiloberfläche als Identifikationsmerkmal zu verwenden.
    Led by: apl. Prof. Dr. rer. nat. habil. Bernd Breidenstein
    Team: M. Sc. Hendrik Voelker
    Year: 2020
    Funding: Aif
    Duration: 11.2020 – 10.2022
    © IFW
  • Kontinuierliches Wälzschleifen von Zerspanwerkzeugen
    In diesem Vorhaben wird der aus der Bearbeitung von Zahnrädern bekannte kontinuierliche Wälzschleifprozess auf die Fertigung von drehsymmetrischen Zerspanwerkzeugen, wie beispielsweise Bohrer und Fräser, übertragen. Die aus diesem Verfahrenstransfer resultierenden Prozessvorteile umfassen unter anderem eine erhöhte Prozessproduktivität, eine verbesserte Güte der geschliffenen Zerspanwerkzeuge und die Möglichkeit zur prozessbegleitenden Verschleißkompensation der Schleifscheiben. Gleichzeitig wird die Anzahl an notwendigen Schleifwerkzeugen und separaten Schleifoperationen im Vergleich zu dem üblicherweise eingesetzten Werkzeugschleifverfahren reduziert.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Philipp Wolters
    Year: 2020
    Funding: DFG
    Duration: 05/2020 – 09/2022
    © IFW
  • Produktives Schleifen von PcBN mit Metallbindung
    Die Schleifbearbeitung von Wendeschneidplatten aus polykristallinem Bornitrid (PcBN) verursacht einen hohen Schleifscheibenverschleiß. Durch die anwendungsoptimierte Herstellung bronzegebundener Diamantschleifscheiben werden die Hartstoffkörner länger im Prozess gehalten und der Schleifscheibenverschleiß wird reduziert. Gleichzeitig wird die Schnittfähigkeit der Schleifscheibe über die Anpassung des Abrichtprozesses kontinuierlich erhalten. So wird das G-Verhältnis aus Schleifscheibenverschleiß und abgetragenem Werkstückstoff deutlich erhöht.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Michael Wilckens
    Year: 2020
    Funding: AIF
    Duration: 11/2020–10/2022
    © IFW
  • TopGewinde – Tribologisch optimierte Oberflächentopografien zur Lebensdauersteigerung von Gewindetrieben durch das Wirbelverfahren
    Gewindespindeln werden eingesetzt, um rotatorische Bewegung in translatorische Bewegung zu übersetzen. In Hebeböcken und insbesondere auch Schwerlasthebeanlagen werden häufig mittels Wirbeln hergestellte Gewindetriebe eingesetzt, bei denen eine verschleißreduzierende Optimierung der Kontaktflächen zu einer höheren Lebensdauer führen kann. Diese gewirbelten Gewindespindeln weisen bearbeitungsbedingte Oberflächenmikrostrukturen auf, die ein Schmiermittelrückhaltevolumen darstellen können. Hierdurch besteht das Potential die Reibung dieser gewirbelten Gewindespindeln zu verringern und die Lebensdauer gegenüber konventionell gerollten Spindeln zu steigern. Der genaue Zusammenhang zwischen dem Bearbeitungsprozess, der Gestalt der Mikrostrukturen und der reibungsreduzierenden Wirkung wird im Rahmen des Projektes TopGewinde gemeinsam mit dem Unternehmen Bornemann Gewindetechnik (www.bornemann.de) erforscht.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. B. Denkena
    Team: Christian Wege
    Year: 2020
    Funding: ZIM
    Duration: 10/2020 – 12/2022
    © IFW
  • Gradierte Schleifscheiben für das Spannutenschleifen von Vollhartmetallfräsern
    Der bisherige Einsatz von Schleifscheiben mit einer konstanten Kornkonzentration im Schleifbelag führt, z.B. bei der Herstellung von Vollhartmetallfräsern mittels Spannutenschleifen, zu einem ungleichmäßigen Verschleiß des Schleifwerkzeuges. Ziel ist es, durch eine belastungsangepasste Einstellung eines Kornkonzentrationsgradienten im Schleifbelag, ein möglichst homogenes Verschleißverhalten während dem Schleifprozess einzustellen. Ebenso soll ein, an die gradierten Schleifbeläge angepasster, Abrichtprozess untersucht werden.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Daniel Raffalt
    Year: 2020
    Funding: ZIM
    Duration: 03/2020-02/2022
    © IFW
  • Prozesskette zur geschlossenen additiv-subtraktiven Fertigung von Titanbauteilen mit Recyclingmaterial
    Ziel des Projektes Return II ist ein übergreifender Werkstoffkreislauf zwischen additiven und subtraktiven Prozessketten in der Herstellung von Titanbauteilen zur Steigerung der Ressourcen- und Energieeffizienz durch die Entwicklung einer Fertigungsprozesskette zur Umwandlung von Spanmaterial in Pulver.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Jonas Matthies
    Year: 2020
    Funding: BMWi
    Duration: 5/2020 – 05/2023
    © IFW
  • Sauerstofffreie Zerspanung von Titanlegierungen
    Die hohe Reaktivität von Titanlegierungen mit Sauerstoff schränkt die Ressourceneffizienz der gesamten Prozesskette stark ein. Daher wird im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1368 die sauerstofffreie Produktion erforscht und dabei die geometrisch bestimmte Zerspanung von Titanlegierungen durch das Teilprojekt B03 abgebildet. Das Ziel ist es, Kenntnisse über die Wirkzusammenhänge zwischen der Umgebungsatmosphäre des Zerspanprozesses, resultierender oxidationsbedingter Verschleißeffekte sowie der Beeinflussung und gezielten Einstellung von Reaktionsprodukten auf der Bauteiloberfläche zu erlangen.
    Led by: Marc-André Dittrich
    Year: 2020
    Funding: DFG
    Duration: 1/2020 – 12/2023
    © IFW
  • SPP 2231: Kopplung experimenteller und numerischer Methoden zur mehrskaligen Analyse der Wirkmechanismen von Kühlschmierstrategien in Zerspanprozessen
    Zur Realisierung effizienter Produktionsprozesse ist das Verständnis über den zielgerichteten Einsatz von Kühlschmierstoffen (KSS) notwendig. Innerhalb dieses Forschungsvorhabens wird der Einfluss von Kühlschmierstrategien auf die Spanbildung sowie die mechanische und thermische Belastung des Schneidkeils mittels Mikrokinematographie untersucht.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Lars Ellersiek
    Year: 2020
    Funding: DFG
  • SFB 1368 – C04: Bearbeitungskonzepte für die sauerstofffreie Feinbearbeitung
    Das Ziel des Sonderforschungsbereichs „Sauerstofffreie Produktion“ ist das grundlegende Verständnis über die Vorgänge und Mechanismen in den Prozessen der Fertigungstechnik, die unter vollständigem Ausschluss von Sauerstoff durchgeführt werden. Teilprojekt C04 tritt im Projektbereich C als Befähiger auf und wird u. a. die chemischen Vorgänge der Schleifwerkzeugherstellung sowie die Materialtrennmechanismen beim Schleifen in sauerstofffreier Atmosphäre untersuchen.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Nils Hansen
    Year: 2020
    Funding: DFG
    Duration: 01/2020-12/2023
    © IFW
  • Bedarfsgerechte Konstruktion und Herstellung von schadenstoleranten Implantatverbindungen
    Um eine Hüftendoprothese an die individuelle Patientenanatomie anzupassen, ist der Einsatz von modularen Hüftendoprothesen möglich. Jedoch wird durch diese Modularität eine weitere Schnittstelle in das Implantat eingebracht. An dieser kann infolge von Mikrobewegungen Verschleiß auftreten, der im Versagen des Implantats resultiert. Daher ist es notwendig im Rahmen des Transregio-Sonderforschungsbereichs Sicherheitsintegrierte und infektionsreaktive Implantate (SIIRI) Kenntnisse über die Wechselwirkung der Versagensmechanismen der Schnittstellen mit den Oberflächentopographien zu erlangen. Das Ziel ist es durch Methoden der Fertigungstechnik gezielt die Randzonen und Oberflächeneigenschaften einzustellen und somit schädigungstolerante Implantatschnittstellen zu entwickeln.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena, Dr.-Ing. Benjamin Bergmann
    Team: Beate Legutko
    Year: 2021
    Funding: DFG
    Duration: 07/21-06/25
    © IFW
  • Einfluss der Schneidkantenpräparation auf den Eigenspannungszustand in PKD und PcBN
    Die Schneidkantenpräparation von Werkzeugen aus den hochharten Schneidstoffen polykristallinem Diamant (PKD) und polykristallinem kubischem Bornitrid (PcBN) beeinflussen nicht nur die Geometrie und Topographie der betreffenden Zerspanwerkzeuge, sondern auch den Eigenspannungen im Schneidstoff. Der Bereich der Schneidkante kann hier als besonders kritisch angesehen werden. Etablierte Verfahren zur Eigenspannungsmessung mittels Röntgenbeugung können aufgrund der mikroskopischen Geometrie nicht verwendet werden. Daher wird die Raman-Spektroskopie für diese Anwendung eingesetzt und die Ausbildung der Eigenspannungen im Schneidkantenbereich ortsaufgelöst ermittelt. Als Präparationsprozesse werden die Laserablation, das Schleifen und Brüsten und der Erodierprozess eingesetzt.
    Led by: apl. Prof. Dr. rer. nat. habil. Bernd Breidenstein
    Team: M.Sc. Nils Vogel
    Year: 2021
    Funding: DFG
    Duration: 03/2021 – 08/2023
    © Vo/95211 IFW
  • Gefügeausbildung der additiven Fertigung von Titanlegierungen und Einfluss auf die Zerspanbarkeit
    Titanlegierungen sind heute für viele Hochleistungsanwendungen unabdingbar. Eine aktuelle Entwicklung ist die additive Fertigung von Titanbauteilen. Aufgrund der Anforderungen an die Oberflächengüte und die Formtoleranz müssen diese Bauteile in der Regel spanend nachbearbeitet werden. Durch die Prozesscharakteristik der additiven Fertigung entstehen Gefüge- und Materialeigenschaften, die sich signifikant von denen konventionell urgeformter Titanhalbzeuge unterscheiden. Durch eine gezielte Prozesssteuerung sollen im Rahmen dieses Projekts Gefügeeigenschaften maßgeschneidert eingestellt um so beispielsweise die Zerpanbarkeit in nachzubearbeitenden Bereichen gezielt zu verbessern.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: M. Sc. Sebastian Worpenberg
    Year: 2021
    Funding: DFG
    Duration: 01/2021-09/2023
    © IFW
  • SFB/TR73-T09: Vor-Ort-Bearbeitung von komplexen und kostenintensiven Investitionsgütern
    Ziel des Vorhabens ist die Überführung der Erkenntnisse zur gezielten Randzonenmodifikation beim Schleifen in die industrielle Anwendung auf eine mobile Werkzeugmaschine des Kooperationspartners Picum MT GmbH, um eine Bearbeitung von komplexen und kostenintensiven Investitionsgütern Vor-Ort zu realisieren. Hierdurch wird die Wirtschaftlichkeit bei der Instandhaltung komplexer Investitionsgüter wesentlich gesteigert. Es erfolgt eine Anpassung der Prozessauslegung hinsichtlich der veränderten Kühl- und Schmiersituation außerhalb einer geschlossenen Werkzeugmaschine. Hierfür werden mit dem Kooperationspartner BDW-BINKA Diamantwerkzeug GmbH neue Werkzeugkonzepte entwickelt, die eine Bearbeitung ohne Kühlschmierstoff erlauben und gleichzeitig den Anforderungen an die Oberflächen- und Randzoneneigenschaften, bei ausreichender Werkzeugstandzeit, gerecht werden.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. B. Denkena
    Team: Michael Keitel (IFW)
    Year: 2021
    Funding: DFG
    Duration: 03/2021 – 03/2023
    © Kei/98960
  • Simulative Auslegung und wissensbasierte Herstellung PVD-beschichteter Zerspanwerkzeuge
    Das Ziel des Forschungsvorhabens ist das Verständnis der Wirkzusammenhänge zwischen den Eigenschaften von PVD-Hartstoffschichten und der Schneidkantenmikrogeometrie auf die daraus resultierenden Verschleiß- und Versagensphänomenen im unterbrochenen Schnitt. Hierzu werden FE-basierte Spanbildungssimulationen eingesetzt. Innerhalb dieser Simulationen werden lokale Last- und Eigenspannungen der beschichteten Werkzeuge integriert. Hierdurch wird es ermöglicht das spannungsinduzierte Werkzeugversagen, sowie die kontinuierliche, verschleißbedingte Änderung der Werkzeuggeometrie erstmalig für den unterbrochenen Schnitt abzubilden.
    Led by: apl. Prof. Dr. rer.nat. habil. Bernd Breidenstein, Prof. Dr.-Ing. Kirsten Bobzin
    Team: Florian Grzeschik (IFW), Nina Stachowski (IOT)
    Year: 2021
    Funding: DFG
    Duration: 12/2021-11/2024
  • Ermüdungsfestigkeit hochfester Offshore-Feinkornbaustähle mit und ohne Nachbehandlung (HSS-FAT-OWEC)
    Die Ermüdungsfestigkeit von Schweißverbindungen ist signifikant niedriger, als die des Grundwerkstoffs der einzelnen Bleche. Dies ist in der lokalen Nahtgeometrie und den lokalen Randzoneneigenschaften begründet. Daher sind Nachbehandlungsprozesse zur Steigerung der Ermüdungsfestigkeit der Schweißverbindungen notwendig. In diesem Projekt wird die automatisierte Nachbehandlung mittels Festwalzen und Hämmern für Stumpfnahtverbindungen dicker Bleche aus hochfesten Offshore-Feinkornbaustählen qualifiziert.
    Led by: Apl. Prof. Dr. rer. nat. Bernd Breidenstein Prof. Dr.-Ing. Peter Schaumann (Institut für Stahlbau, Leibniz Universität Hannover)
    Team: Steffen Heikebrügge Christian Dänekas (Institut für Stahlbau, Leibniz Universität Hannover) Jan Kulikowski (Institut für Stahlbau, Leibniz Universität Hannover)
    Year: 2021
    Funding: AiF-IGF
    Duration: 01/2021–06/2023
    © IFW
  • Auslegung von Prozessstellgrößenmodulationen für die Stahlbearbeitung mit Kühlschmierung – ProMod KSS
    Drehprozesse werden zumeist als stationäre Prozesse betrachtet, bei denen die Prozessstellgrößen für eine spezifische Kombination aus Werkzeug, Werkstück und Bearbeitungsaufgabe unverändert bleiben. Eine Modulation, das heißt eine kontinuierliche Veränderung der Prozessstellgrößen über die Lebensdauer eines Werkzeugs, kann jedoch Vorteile hinsichtlich des Werkzeugverschleißverhaltens bieten.
    Led by: Prof- Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Arnd Heckemeyer
    Year: 2021
    Funding: AiF
    Duration: 04/2021-01/2023
    © IFW
  • Grundlage für den wirtschaftlichen Einsatz von Stäbchenkorundschleifscheiben
    Die Fertigung hochbeanspruchter Bauteile erfordert häufig einen Endbearbeitungsschritt, der eine hohe Oberflächenqualität und präzise Formtoleranz der Bauteile gewährleistet. Die Endbearbeitung mittels Schleifen ermöglicht eine hohe Präzision und Produktivität bei der spanenden Bearbeitung von Bauteilen. Dem stehen hohe Schnittenergien gegenüber, die zu Schleifbrand der Bauteile führen können. Der hohe Energiebedarf, der durch Nebenaggregate erzeugt wird, führt zusätzlich im Vergleich zu anderen Fertigungsverfahren zu einer ineffizienten Energienutzung. Das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibniz Universität Hannover untersucht daher den Einsatz des neuartigen Schleifmittels Stäbchenkorund, der durch seine Geometrie und Art zu einer Reduzierung der Energie beim Schleifen von Bauteilen führt.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Christian Heller
    Year: 2021
    Funding: AiF
    Duration: 10/21-09/23
    © Ka/114263©IFW
  • Hocheffiziente Seilschleifsegmente mittels additiver Siebdrucktechnologie (SiebSeil)
    Entwicklung von Seilschleifwerkzeugen mit cBN-Körnern und deterministisch besetzten Schleifsegmenten für die effiziente Zerspanung von bewehrtem Beton mit einem hohen Stahlanteil.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Lennart Köhler, Fraunhofer IFAM Dresden, DIABÜ Diamantwerkzeuge, Heinz Büttner GmbH, Cedima, Diamantwerkzeug- und Maschinenbaugesellschaft mbH, CCD Diamanttechnik Inhaber Uwe Gerecke e.K.
    Year: 2021
    Funding: BMBF
    Duration: 06/2021 – 05/2024
  • Belastungsoptimierte Auslegung von Schneidkantenmikrogeometrien für industrielle Prozesse - DFG Erkenntnistransfer
    Für eine maximale Leistungsfähigkeit muss die Mikrogeometrie von Zerspanwerkzeugen an den zu bearbeitenden Werkstoff und die vorliegenden Belastungen während des Einsatzes angepasst werden. Das große Potential der Schneidkantenverrundung wurde bisher im Orthogonal- und Außenlängsdrehen nachgewiesen. Für den Anwendungspartner MAPAL Dr. Kress KG stellt insbesondere das Innendrehen ein relevantes Anwendungsfeld dar, welches durch abweichende Kontaktbedingungen (effektiver Span- und Freiwinkel) und Belastungen geprägt ist. Die Anwendung belastungsoptimaler Verrundungen für diesen Prozess bietet erhebliches Potential zur Steigerung der Werkzeugleistungsfähigkeit.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Malte Kraeft
    Year: 2022
    Funding: DFG
    Duration: 01/2022-06/2024
    © IFW
  • ARGONAUT – Effiziente und ressourcenschonende Fertigung von Luftfahrtgetrieben
    Im Verbundprojekt ARGONAUT – „AircRaft GearbOx desigN And manUfacturing of Tomorrow“ untersucht das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Universität Hannover in Zusammenarbeit mit dem Unternehmen Liebherr Aerospace und weiteren Forschungsstellen die Optimierung des Konstruktions- und Fertigungsprozesses von Getrieben für Luftfahrzeuge. Das IFW untersucht hierbei zum einen die ressourceneffiziente spanende Bearbeitung durch angepasste Kühlschmierstrategien und zum anderen die Auslegung innovativer Drehprozesse zur Steigerung der Produktivität und Prozesssicherheit mittels virtueller Prozessgestaltung.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Marita Murrenhoff (IFW Hannover), Felix Zender (IFW Hannover), RWTH Aachen, Fraunhofer-Gesellschaft, TU München, TU Chemnitz
    Year: 2022
    Funding: BMWK
    Duration: 01/2022 – 03/2025
    © IFW

Industrie 4.0

  • Smart Wheel Set - System zur zustandsorientierten Instandhaltung auf Basis von Bauteilinformationen aus dem Lebenszyklus am Beispiel von Schienenfahrzeugradsätzen
    Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung von Werkzeugen und Verfahren, die eine wirtschaftliche zustandsorientierte Instandhaltung und Instandhaltungsplanung komplexer Investitionsgüter, wie Schienenfahrzeugradsätzen ermöglichen. In diesem Zusammenhang ist es notwendig neuartige Sensoren, Datenübertragungstechnologien und Algorithmen zu erforschen, die in Kombination eine betriebsbegleitenden Erkennung von Bauteilzuständen unter widrigen Umständen ermöglichen. Basierend auf der Kenntnis des Bauteilzustandes soll anschließend eine effiziente Planung der Instandhaltung realisiert werden.
    Year: 2015
    Funding: Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM), Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
    Duration: 01.12.2014 – 31.10.2016
  • Betriebsbegleitende, operative Planung von Produktion und Instandhaltung
    Das Ziel des Transferprojekts „Betriebsbegleitende, operative Planung von Produktion und Instandhaltung „ ist die Verwertung eines simulationsgestützten Planungsansatzes für die Verknüpfung der Produktions- und Instandhaltungsplanung, um die wesentliche Grundlage für eine effiziente und betriebsbegleitende Anwendung für eine Vielzahl von Unternehmen zu erreichen. Hierfür soll der bestehende Planungsansatz um Methoden zur Selbstparametrierung sowie zum Anlernen von ablauforientierten Simulationsmodellen basierend auf Daten von BDE-/MDE-Systemen (z. B. bei stochastischen Daten) erweitert werden. Darüber hinaus gilt es, geeignete Feedback-Schleifen zum rechtzeitigen Erkennen einer nicht mehr ausreichenden Modellgüte zu entwickeln. Diese Aspekte bilden die Grundlage zur zeiteffizienten Modellerstellung und -pflege und dem betriebsbegleitenden Einsatz in der Praxis.
    Year: 2015
    Funding: DFG
    Duration: 01.04.2015 - 31.03.2017
  • KomPEP - Kompetenzorientierte Personalplanung in der Fertigung produzierender KMU mittels MES
    Die Personalplanung hat das Ziel, die Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens durch die anforderungsgerechte Qualifizierung der Mitarbeiter langfristig zu sichern. Die Fertigungsplanung greift hingegen kurzfristig auf die gegebenen Ressourcen zurück, um unter anderem Fertigungskosten und -zeiten zu reduzieren und die Qualität zu steigern. Die getrennte Betrachtung auf Unternehmens- bzw. Fertigungsebene führt in der Folge oftmals zu einem Spannungsfeld zwischen der langfristig ausgerichteten Personalentwicklung und dem kurzfristigen Streben nach Produktivitätssteigerungen in der Fertigung. Das Ziel des Projekts ist die Überführung der bisher erarbeiteten Erkenntnisse zum integrierten technologie- und kompetenzorientierten Planungsansatz in ein industrielles Anwendungsszenario. Dazu ist es erforderlich, den bisherigen Planungsansatz um die Berücksichtigung von Methoden-, Sozial- und Selbstkompetenzen, Formen der Gruppenarbeit und Weiterbildungsmaßnahmen zu einer kompetenzorientierten Fertigungs- und Personalplanungsmethodik zu erweitern. Des Weiteren ist die Integration dieser Fertigungs- und Personalplanungsmethodik in ein MES zur industriellen Anwendung in KMU angestrebt.
    Year: 2016
    Funding: DFG
    Duration: 01.04.2016 - 31.03.2018
  • KaPro – Dynamische Kapazitätsplanung und -steuerung in produzierenden KMU
    Das Forschungsprojekt zur dynamischen Kapazitätsplanung und -steuerung in produzierenden KMU (KaPro) wird gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und ist Teil der Förderung der Initiative KMU Innovativ. Das Ziel des Forschungsprojektes KaPro ist die Entwicklung eines Assistenzsystems zur kapazitätsbasierten Produktionsplanung und -steuerung, das sowohl langfristig den kapazitätsbedarf der Produktionsressourcen prognostiziert und entsprechend vorhält, als auch kurzfristige Abweichungen reguliert. Die Steuerung von Produktionskapazitäten soll in Abhängigkeit der prognostizierten Nachfrage über eine dynamische Anpassung von Angebotspreisen automatisiert erfolgen. Das Assistenzsystem soll durch ein Add-In eines bestehenden ERP/MES Programms prototypisch umgesetzt werden.
    Year: 2016
    Funding: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
    Duration: 01.04.2016 - 31.03.2018
  • Industrieforum „Kompetenzen in der Fertigungstechnik“
    Ziel dieses Projekts ist der Aufbau des Industrieforums „Kompetenzen in der Fertigungstechnik“. Die Förderung des Projekts erfolgt durch die Region Hannover. Das Industrieforum stellt einen Zusammenschluss aus vornehmlich kleinen und mittleren Unternehmen des produzierenden Gewerbes und dem IFW dar. Innerhalb des Forums werden Methoden im Bereich des Kompetenz- und Wissensmanagement entwickelt und in den beteiligten Unternehmen umgesetzt. Durch das Industrieforum wird es den Mitgliedsunternehmen ermöglicht, ihre Mitarbeiter im Kontext der zunehmenden Digitalisierung der Fertigung gezielt zu fördern und zu unterstützen. Zentrale Themen sind hierbei die effektive Aufnahme, Speicherung und Weitergabe von Wissen innerhalb des Unternehmens, Personalplanung, E-Learning sowie Methoden der Weiterbildungsbewertung.
    Year: 2017
    Funding: Region Hannover
    Duration: 01.01.2017 - 31.12.2019
  • SAPA – Entwicklung einer Methode für die simulationsbasierte Kosten-Nutzen-Analyse von Weiterbildungsmaßnahmen
    Kompetenzen der Mitarbeitenden rücken für Unternehmen in Zeiten der Digitalisierung und des Fachkräftemangels deutlich stärker in den Fokus. Personal, das für aktuelle und zukünftige Unternehmensherausforderungen passend qualifiziert ist, trägt wesentlich zum Unternehmenserfolg bei. Wenn benötigtes Know How jedoch nicht über Neueinstellungen ins Unternehmen geholt werden kann, werden Weiterbildungen genutzt, um die bestehenden Arbeitskräfte entsprechend zu qualifizieren. Eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung der Weiterbildungen ist für die Unternehmen allerdings nicht durchführbar, da lediglich die Kosten, nicht aber der Nutzen der Weiterbildungen bekannt sind. Für eine Gegenüberstellung in einer Kosten-Nutzen-Analyse muss der Effekt der Weiterbildung monetär messbar gemacht werden. Im Forschungsprojekt SAPA wird eine simulationsbasierte Kosten-Nutzen-Betrachtung von Weiterbildungsmaßnahmen angestrebt, die zu einer optimalen Weiterbildungsstrategie für Unternehmen führen soll. Das Forschungsvorhaben wird gemeinsam mit dem Institut für Berufspädagogik und Erwachsenenbildung (ifBE) durchgeführt.
    Year: 2017
    Funding: DFG
    Duration: 01.01.2017-31.12.2018

Maschinen und Steuerungen

  • Process control for wheelset machining (PRORAD)
    Different load histories of train wheels lead to high variance of material properties on the running surface. Thus, it is difficult to determine general machining parameters for reprocessing and to implement a robust process monitoring system. An online measurement of material properties by means of the Barkhausen effect is applied to allow the definition of individual machining parameters for each sample. In addition, the acoustic emission of the cutting tool is measured and evaluated in conjunction with the material properties to improve the process control.
    Year: 2018
    Funding: ZIM
    Duration: 03/18 - 02/20
  • „Vi-Spann“ – Verfahren für die virtuelle Spannplanung in der Arbeitsvorbereitung
    Spannelemente stellen bei der spanenden Bearbeitung mit Werkzeugmaschinen den Kraftschluss zwischen Werkstück und Maschine her. Für einen sicheren Bearbeitungsprozess muss die Spannkraft die Bearbeitungskraft um ein Vielfaches übersteigen. Mittels einer geeigneten Wahl der Auflage- und Spannstellen muss verhindert werden, dass statischen und dynamische Verformungen des Werkstückes und der Spannvorrichtung während der Bearbeitung auftreten. Die Auswahl geeigneter Spannmittel stellt für produzierende Unternehmen aufgrund dieser Problemstellung eine große Herausforderung dar. Daher wird in diesem Projekt eine Software entwickelt, die KMU unterstützen soll, die für ihre Anwendung passenden Spannmittel auszuwählen und eine Spannvorrichtung bereits vor ihrem Einsatz virtuell auf ihre Eignung zu beurteilen. Somit werden Ressourcen, Zeit und Kosten eingespart.
    Led by: Michael Schächinger
    Year: 2018
    Funding: AiF IGF
    Duration: 10/2018 – 12/2020
  • Energieeffiziente Prozessketten für einen reibungs-, gewichts- und lebensdaueroptimierten An-triebsstrang
    Im Projekt Antriebsstrang 2025 werden innovative Prozessketten und hybride Werkzeugkonzepte entwickelt, welche die Herstellungs- und Nutzungsphase von Antriebskomponenten energie- und ressourceneffizienter gestalten. Anschließend erfolgt eine ökologische Bewertung und eventuelle Anpassung der entwickelten Prozessketten anhand von Online-Daten. Ziel ist es, die Energie- und Ressourceneffizienz in der Herstellung und Nutzung der Antriebsstrangkomponenten zu erhöhen und somit einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten.
    Led by: Alexander Krödel
    Team: Handrup, Katzsch, Kettelmann, Meyer, Pillkahn, Schmidt
    Year: 2018
    Funding: BMWi
    Duration: 09/2018 - 08/2021
    © Miriam Handrup
  • Antriebsstrang 2025
    Energieeffiziente Prozessketten zur Herstellung eines reibungs- gewichts- und lebensdaueroptimierten Antriebsstrangs
    Led by: Dr.–Ing. Benjamin Bergmann
    Team: Miriam Handrup, Daniel Katzsch, Philipp Pillkahn, Leon Reuter, Christopher Schmidt
    Year: 2018
    Funding: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz
    Duration: 09/2018-02/2022
    © IFW
  • Hydrostatisch gelagerter Pinolendirektantrieb für Drehmaschinen
    In der modernen Fertigungstechnik gewinnen Mehrkoordinatenantriebe zunehmend an Bedeutung. Durch ihren Einsatz kann die zu bewegende Masse reduziert- und somit die Dynamik erhöht werden. Im Projekt Hydrostatisch gelagerter Pinolendirektantrieb für Drehmaschinen am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) wird ein direktangetriebener Mehrkoordinatenantrieb entwickelt, der eine rotatorische und translatorische Bewegung ausführen kann. In Kooperation mit der GILDEMEISTER Drehmaschinen GmbH und Franz Kessler GmbH soll so eine neuartige Antriebseinheit mit zwei Freiheitsgraden entstehen.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Patrick Ahlborn M. Sc.
    Year: 2019
    Funding: DFG
    Duration: 07/2019-12/2021
    © Patrick Ahlborn/ IFW
  • Entwicklung einer kraftbasierten elektrischen Vorschubeinheit und Prozessüberwachung für mobile Seilsägen
    Das mobile Seilschleifen ist ein weit verbreitetes Verfahren zum Trennen großvolumiger Bauteil. Anwendung findet das Verfahren im Bereich der Bauindustrie, dem Rückbau und in der Natursteingewinnung. Die Produktivität und die Prozesssicherheit werden heutzutage ausschließlich durch das Erfahrungswissen des Maschinenbedieners bestimmt. So können bspw. Prozessfehler, wie das Aufschieben von Schneidperlen oder exzentrisch verschlissene Schneidperlen, nur manuell während Prozessunterbrechungen durch den Maschinenbediener identifiziert werden. Entsprechend ist das Ziel des Forschungsprojektes die Entwicklung einer Prozessüberwachung für das mobile Seilschleifen. Hierzu werden unteranderem für das Seilschleifen neuartige Messsysteme entwickelt.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Björn-Holger Rahner
    Year: 2019
    Funding: ZIM
    Duration: 06/2019-11/2021
    © IFW, Rahner
  • Cyberphysisches 4-Backen-Drehspannfutter mit elektrischer Kraftbetätigung (CyberChuck)
    Ziel des Projekts CyberChuck ist die erstmalige Entwicklung, Erforschung und Demonstration eines zentrisch ausgleichenden 4-Backen-Kraftspannfutters mit integrierter elektrischer Kraftbetätigung zur prozessparallelen Bestimmung und Regelung der Spannkraft. Das Kraftspannfutter wird dadurch zu einer Informationsquelle innerhalb vernetzter Produktionssysteme
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Eike Wnendt
    Year: 2019
    Funding: Dieses Forschungsprojekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Programm „KMU-innovativ: Produktionsforschung“ gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut.
    Duration: 11/2019-10/2021
  • Erfassung und Bewertung von Fertigungsfehlern in dünnwandigen Kohlenstofffaser-Verbundstrukturen
    Das Ziel des Forschungsprojekts ist es bereits während des AFP Prozesses, Auswirkungen von auftretenden Fertigungsfehlern im später ausgehärteten CFK-Bauteil durch eine prozessbegleitende strukturmechanische Bewertung erheben zu können. Die neu gewonnene Kenntnis über die Beeinflussung von Fehlern liefert im Herstellungsprozess eine bisher nicht dagewesene Entscheidungsgrundlage über die Art und Notwendigkeit von Korrekturmaßnahmen. Damit ist es im Vergleich zu konventionellen Methoden der zerstörungsfreien Fehleranalytik möglich, den Fehlernachweis im Fertigungsprozess zu erbringen und nicht erst im Anschluss an die Bauteilfertigung. Im Ergebnis führt dies zu einer signifikanten Verbesserung von Produktivität und Prozesssicherheit der AFP-Technologie sowie einer Effizienzsteigerung entlang der gesamten AFP-Prozesskette.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. P.Horst; Prof. Dr.-Ing. B. Denkena
    Team: Andreas Friedel (TU Braunschweig); Marc Timmermann (IFW)
    Year: 2019
    Funding: DFG
    Duration: 05/2019 – 02/2021
    © IFW
  • Abdrängungskompensation auf der Basis von Antriebsströmen
    Durch hohe Prozesskräfte kommt es beim Fräsen zu einer Abdrängung des Werkzeugs. Das Ziel dieses Projektes ist es, die resultierende Formabweichung des Werkstücks basierend auf den Antriebssignalen eines 5-Achs Fräszentrums zu kompensieren. Dazu wird ein echtzeitfähiges Modell entwickelt, welches die Prozesskräfte aus den Antriebsströmen rekonstruiert. Die Parametrierung des Modells erfolgt über eine autonome Parameteridentifikation. Zusätzlich wird ein Zyklus implementiert, um die Steifigkeit des Werkzeugs zu bestimmen. Über Kraft und Steifigkeit wird anschließend die Abdrängung berechnet und mittels einer Prozessregelung minimiert.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Dennis Stoppel
    Year: 2019
    Funding: DFG
    Duration: 01/2019-03/2021
    © IFW
  • SFB 1153 - B5: Maschinentechnologien für die produktive, spanende Bearbeitung von hybriden Bauteilen
    Im Teilprojekt B5 werden Methoden erforscht die Prozessfähigkeit und Prozesssicherheit bei der Zerspanung hybrider Bauteile zu gewährleisten, die durch Fertigungsvarianzen vorgelagerter Prozesse beeinflusst werden. Dazu werden Prozessinformationen fertigungsübergreifend verknüpft und Methoden erforscht, die bauteilspezifische Fertigungsvarianzen detektieren und den vorgelagerten Prozessen zugeordnet. Ferner werden Ansätze des maschinellen Lernens erforscht, um die Prozesssicherheit bei einer werkstoffgerechten Zerspanung zu gewährleisten. Ebenfalls wird untersucht, wie der Einfluss einer variierenden Informationsqualität auf die entwickelten Modelle reduziert werden kann.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Year: 2019
    Funding: DFG
    Duration: 07/2019-06/2023
  • SFB871 TPS
    Der Systemdemonstrator fasst die erforschten Technologien in einer real aufgebauten Prozesskette zusammen. Hierbei wird die Umsetzbarkeit einer zustandsbasierten Regeneration von komplexen Investitionsgütern demonstriert. Das aufgebaute System dient des Weiteren als Plattform zum anwendungsnahen Transfer der Technologien in die Wirtschaft.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena ,Prof. Dr.-Ing. Jörg Seume
    Team: Nicolas Nübel
    Year: 2019
    Funding: DFG
    Duration: 01/2019-06/2022
  • Teilautonome Fertigungszelle für orthopädische Implantate
    Im Projekt TempoPlant wird eine teilautonome Fertigungszelle zur wirtschaftlichen Herstellung von individualisierten Produkten am Beispiel von Dentalbrücken und orthopädischen Implantaten erforscht. Dadurch soll eine drastische Reduzierung der manuellen Arbeits- und Dokumentationsschritte erreicht werden.
    Led by: Maruan Shanib (DMG Mori Digital)
    Team: Sebastian Kaiser, Martin Winkler
    Year: 2019
    Funding: BMBF
    Duration: 01.05.2019 – 31.12.2022
  • Exzellenzcluster PhoenixD – Design und Herstellung von Präzisionsoptik
    Die Anforderungen an optische Elemente nehmen stetig zu. Die Herstellung eines individuellen und hochfunktionalen optischen Elements ist nach heutigem Stand der Technik aufwendig und komplex. Die mehrstufigen Produktionsmethoden werden häufig durch Handarbeit in Verbindung mit hohen Kosten realisiert. Aus diesem Grund versuchen die Wissenschaftler des Exzellenzclusters „PhoenixD“, als eine Initiative, Design und Herstellung von Präzisionsoptiken neu zu definieren Das IFW erforscht die Additive/Subtraktive Fertigung, Simulationsbasierte Prozessplanung und Feinpositioniersysteme, die in der visionären Produktion von Präzionsoptik realisiert werden.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Denkena
    Team: Malek, Schmidtamann, Bild
    Year: 2019
    Funding: DFG
    Duration: 01/20219 - 12/2022
    © IFW
  • Prozesssicherheit und Produktivität beim BTA Tiefbohren
    Reduzierung des Mittenverlaufs um 40 %, eine signifikante Schwingungsdämpfung und damit eine Erweiterung der Prozessgrenzen sowie eine Steigerung der Produktivität um 20 %. Das sind die Ziele, die mit dem ZIM-geförderten Kooperationsprojekt „Entwicklung eines Dämpfer-Abstützt-Moduls zur Erhöhung der Produktivität und Prozesssicherheit für das BTA-Tiefbohren“, kurz „DAMPP“, angestrebt werden. Gemeinsam mit dem Projektpartner BTA-Tiefbohrsysteme aus Achim wird am IFW an einem neuartigen Werkzeugkonzept für das BTA-Tiefbohren geforscht.
    Led by: Prof. Dr. Ing. Berend Denkena
    Team: Markus Claßen
    Year: 2020
    Funding: ZiM
    Duration: 09/2020-10/2022
    © BTA-Tiefbohrsysteme GmbH, Achim
  • Prozessüberwachtes und geregeltes mechanisches Festwalzen (ProMeFe)
    Zur Erhöhung der Bauteillebensdauer werden Bauteile häufig mit einem Festwalzprozess nachbearbeitet. Mechanische Festwalzprozesse sind dabei aktuell noch nicht überwachbar und können daher nicht automatisiert werden. Eine nachträgliche Überprüfung der Bauteileigenschaften ist ohne zerstörende Werkstoffprüfung nicht möglich. Daher wird in dem Projekt ProMeFe ein mechanisches Festwalzwerkzeug mit Sensorik zur Walzkraftüberwachung und -regelung entwickelt. Ziel ist die Steigerung der Produktivität, der Prozesssicherheit durch eine Prozessautomatisierung (mannloser Betrieb) und die Realisierung einer Qualitätssicherung.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Jan Berlin
    Year: 2020
    Funding: ZIM
    Duration: 03/2020-03/2023
    © ECOROLL AG
  • Entwicklung und Erforschung eines Werkzeugsystems zur Kompensation des Mittenverlaufes
    Beim BTA-Tiefbohren können Bohrungen mit einem Länge-zu-Durchmesser-Verhältnis von mehr als 200 produktiv erzeugt werden. Zur Sicherstellung der Funktionsfähigkeit von Tiefbohrungen müssen diese zusätzlich zu typischen Qualitätsanforderungen (z.B. Durchmessergenauigkeit) einen möglichst geringen Mittenverlauf aufweisen. Der Mittenverlauf ist der Versatz der realen Bohrungsachse von der idealen Bohrungsachse. Das Ziel des Projektes ist es eine Kompensationseinheit zu entwickeln, welche den Mittenverlauf im Prozess erfasst und simultan durch ein aktives Werkzeugsystem korrigiert. Hierzu wird unteranderem ein Messsystem entwickelt.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Niklas Klages
    Year: 2020
    Funding: AIF IGF
    Duration: 01/2019 – 12/2020
    © Niklas Klages
  • Mobile Technologieplattform für hybride Prozessketten
    Ziel des beantragten Projekts ist die Weiterentwicklung der mobilen Picum Maschine zur Bearbeitung großer Werkzeugformen mit nur einer Maschine.
    Led by: Dr.-Ing. Dominik Brouwer
    Year: 2020
    Funding: NBank
    Duration: 01/2020 – 01/2022
    © Picum MT GmbH
  • Online Qualitätsüberwachung beim Gewindewirbeln
    Das Gewindewirbeln ist ein Verfahren zur Herstellung von höchstbeanspruchten Gewindespindeln, welche beispielsweise in Hebewerken eingesetzt werden können. Durch den unterbrochenen Schnitt und die daraus resultierende Oberfläche sind die tribologischen Eigenschaften solcher Gewinde erheblich besser als bei anderen Fertigungsverfahren. Im Projekt QUALI-WIRB wird ein Messsystem zur Online-Qualitätsüberwachung entwickelt. Mit dem System wird das Gewinde prozessparallel erfasst und auf Basis der Messdaten wird die Qualität bewertet. Neben der Vermeidung von Ausschuss können hierdurch Abweichungen früher erkannt und beseitigt werden.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Niklas Klages
    Year: 2020
    Funding: ZIM
    Duration: 07/2020 – 01/2023
    © IFW Klages
  • IIP-Ecosphere: Next Level Ecosphere for Intelligent Industrial Production
    Die Vision des Forschungsprojekts „IIP-Ecosphere“ ist es, kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMUs) einen möglichst niedrigschwelligen Einstieg für die Nutzung von künstlicher Intelligenz (KI) zu bieten. Dazu wird ein neuartiges KI-Ökosystem aufgebaut, dass einen Innovationssprung im Bereich der Selbstoptimierung der Produktion auf Basis vernetzter, intelligenter, autonomer Systeme zur Steigerung der Produktivität, Flexibilität, Robustheit und Effizienz hervorbringt. Das KI-Ökosystem wird von einer Stakeholder-Community aus Forschung und Wissenschaft gleichermaßen aufgebaut, sodass eine aktive Gestaltung des Ökosystems und eine dauerhafte Mehrwertbildung sichergestellt werden.
    Led by: Per Schreiber
    Team: Tobias Stiehl, Sören Wilmsmeier, Daniel Kemp
    Year: 2020
    Funding: BMWi
    Duration: 01/2020 bis 12/2022
    © Leibniz Universität Hannover
  • Online Abdrängungskompensation und Prozessüberwachung mit einer sensorischen Schleifspindel – „fühlende Spindel“
    Beim Schleifen der Spannut von Fräsern und Bohrern mit großen Längen-zu-Durchmesser-Verhältnis besteht die Herausforderung darin, dass sich der auskragende Fräser-und Bohrerrohling aufgrund der auftretenden Prozesskräfte beim Tiefschliff durchbiegt. Der Verlagerung wird mit einer abstützenden Lünette entgegengewirkt. Dies führt zu einem verstärkten Rüst- und Einrichtaufwand. Um den Aufwand zu reduzieren, ist das Ziel des Projektes eine online Abdrängungskompensation durch das Messen der Prozesskräfte und das Berechnen der sich ergebenden Verlagerung zu entwickeln und somit den Einsatz einer Lünette zu substituieren. Hierfür wird eine sensorische Spindel zum Erfassen der niedrigen Prozesskräfte und eine simulationsgestützte Kompensation erforscht. Darüberhinaus wird durch das Projekt das weitere Potential für eine Prozessüberwachung beim Schleifen erforscht.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Henning Buhl
    Year: 2020
    Funding: DFG
    Duration: 04/2020 – 03/2023
    © © Vollmer Werke Maschinenfabrik GmbH
  • Korrelation der Prozesssignale beim Schleifen mit den resultierenden Größen am Bauteil
    Um den hohen individuellen Anforderungen von Bauteilen gerecht zu werden, werden die Fertigungsprozesse kontinuierlich an die Bauteileigenschaften angepasst. Diese individuellen Prozesse können mit einem vertieften Prozessverständnis zu Gunsten der Bauteilqualität gestaltet werden. Moderne Werkzeugmaschinen bieten dabei die Möglichkeit, die Prozesssignale der Maschinensteuerung aufzunehmen und für eine Prozessüberwachung zu nutzen. Bisher ist jedoch nicht bekannt, welche Zusammenhänge zwischen den aufgenommenen Steuerungssignalen und dem Schleifprozess beziehungsweise den Bauteileigenschaften bestehen. In diesem Forschungsprojekt wird daher ein Modell zur Korrelation von den Prozesssignalen und der erzeugten Bauteiloberflächen hergeleitet und darauf aufbauend eine Prozessoptimierung durchgeführt.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Denkena
    Team: Anna-Lena Boskovic
    Year: 2020
    Funding: DFG
    Duration: 07/2020 – 06/2022
  • Modulares Spannsystem für die mehrseitige Bearbeitung von additiv gefertigten Bauteilen ohne manuelles Umspannen (AllSpann)
    Im Rahmen des Projektes AllSpann wird ein Spannsystems zur mehrseitigen Bearbeitung von additiv gefertigten Bauteilen entwickelt. Das geplante ALL-seitige SPANNsystem, kurz „AllSpann“, soll zu einem Befähiger werden, um Planungs- und Rüstaufwand beim Spannen geometrisch komplexer Werkstücke erheblich zu reduzieren. Ziel ist es, die Produktivität um mindestens 80 % zu steigern.
    Led by: Prof. Dr.-Ing Berend Denkena
    Team: Eike Wnendt
    Year: 2021
    Funding: Dieses Forschungsprojekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Programm „KMU-innovativ: Produktionsforschung“ gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut
    Duration: 10/2021-09/2023
    © IFW
  • VerticalE2E – Vertikal integrierte, nachhaltige End-to-End-Fabrik
    Das Hauptziel des Gesamtvorhabens VerticalE2E ist die Umsetzung einer durchgängigen Digitalisierung auf unterschiedlichen Hierarchieebenen der gesamten Fertigungslinie vom Rohmaterial bis zur Montage. Das IFW beteiligt sich am Forschungsprojekt in den Bereichen Nachhaltigkeit, Prozessüberwachung sowie Qualitätsprüfung. Um die ökologischen Aspekte der geplanten additiv-subtraktiven Prozesskette zu quantifizieren, wird eine energetische Bewertungsmethode entwickelt. Innerhalb der Prozessüberwachung wird ein sensorisches Spannsystem erforscht, mit dem eine werkstückseitige Messung dynamischer Prozesskräfte in Abhängigkeit der Spannsituation erfolgt. Aufbauend darauf erfolgt die Untersuchung einer selbstadaptierenden Qualitätsprüfung, welche durch Kombination von daten- und simulationsbasierten Prüfmodellen zu einem Digitalen Zwilling erfolgt.
    Led by: Prof. Berend Denkena
    Team: M.Sc. Heiko Blech, M.Sc. Leon Reuter, M.Sc. Simon Kettelmann
    Year: 2021
    Funding: NBank
    Duration: 07/2021-06/2023
    © IFW
  • Umgriffsfreie aerostatisch-magnetische Führung für Werkzeugmaschinen
    Die Aufgabe einer Führung ist es die Bewegung eines Elements auf Bewegung in einer einzigen Richtung zu beschränken. Führungen werden in Werkzeugmaschinen eingesetzt, um Werkzeuge und Werkstücke präzise zu führen. Im Rahmen dieses Forschungsprojektes wird eine neue reibungslose umgriffsfreie Führung entwickelt, die Unebenheiten in den Führungsflächen aktiv ausgleicht und die Herstellkosten von Führungen deutlich reduziert. Anwendungsgebiet sollen große Werkzeugmaschinen sein.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Jonathan Blanz
    Year: 2022
    Funding: DFG
    Duration: 04/2022 – 10/2024
    © IFW
  • Entwicklung einer aktiv gedämpften Bohrstange mittels eines gepulsten Kühlschmiermittel-Strahls
    Die Schwingungsanfälligkeit und Ratterneigung lang auskragender BS führt zu einer geringeren Produktivität. Im Projekt KSS-Puls wird ein neuartiges System zur Schwingungsreduzierung von lang auskragenden Bohrstangen (BS) entwickelt. Der Markt bietet bislang nur die Optionen zur aktiven Dämpfung dickerer Bohrstangen. Durch die Pulsation des Kühlschmiermittels soll eine platzsparen-de Schwingungsdämpfung erzielt werden, die in Bohrstangen mit 16 mm Durchmesser und weniger verwendet werden kann.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Moritz Wickmann
    Year: 2022
    Funding: AiF Projekt GmbH
    Duration: 08/2021-11/2023
    © IFW

Additive Fertigung

  • Integration of additive manufacturing processes into the industrial process-, production- and IT-chain (PR0F1T)
    Additive manufacturing (AM) offers high potential in the area of resource-efficient production of components with complex geometries, especially for expensive materials and small batch sizes. However, there are a number of challenges to these advantages. For example, the achievable dimensional accuracy and surface quality is generally not sufficient, so that machining of the components is necessary. Due to the different planning processes and technological boundary conditions in additive or machining production, there is currently only insufficient compatibility of the planning data and there is no continuous development chain. The BMBF-funded joint project PR0F1T aims to develop solutions for these challenges.
    Year: 2018
    Funding: BMBF
    Duration: 01.01.2017 - 31.12.2019
  • Erforschung der Eignung additiv gefertigter Komponenten für den Einsatz in Werkzeugmaschinen am Beispiel einer Hauptspindel (Add-Spin)
    Additive Fertigungsverfahren (AF) haben in den vergangenen Jahren stark an Bedeutung gewonnen. Der Einsatz von AF bietet die Möglichkeit, individuelle, funktionsgerechtere Bauteile mit minimalem Materialeinsatz zu fertigen, die mithilfe herkömmlicher Fertigungsverfahren nicht oder nur mit großem Aufwand zu fertigen sind.
    Year: 2019
    Funding: AiF IGF
    Duration: 01/2019-12/2020

Produktionssysteme

  • SFB871 – C1: „Simulationsbasierte Prozessauslegung spanender Rekonturierungstechnologien“
    Im Teilprojekt C1 („Simulationsbasierte Prozessauslegung spanender Rekonturierungstechnologien“) des SFB871 werden am Beispiel von Triebwerksschaufeln die spanende Rekonturierung und ihr Einfluss auf die Oberflächenqualität sowie die Eigenspannung in der Randzone untersucht. Ziel ist es Bearbeitungsregeln zur gezielten Einstellung der zerspanungsbedingten Bauteilbeeinflussung aufstellen und eine bauteilindividuelle NC-Prozessplanung vorzunehmen.
    Team: Sven Friebe
    Year: 2012
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 01/2014 – 12/2021
  • DigiTwin – Effiziente Erstellung eines digitalen Zwillings der Fertigung
    Per Scan und anschließender Objekterkennung automatisiert zum Simulationsmodell
    Led by: Markus Sommer (isb GmbH)
    Team: Markus Sommer (isb GmbH), Josip Stjepandic (PROSTEP AG), Moritz von Soden (Bornemann Gewindetechnik), Sebastian Stobrawa (IFW)
    Year: 2018
    Funding: KMU Innovativ: Dienstleistungsforschung (BMBF)
    Duration: 12/2018-11/2020
    © Stobrawa
  • Digitale Bildungsmedien als Beitrag zur Öffnung von Hochschulen (OpenDigiMedia)
    Unter dem Namen OpenDigiMedia wird Interessierten eine Online-Lernplattform rund um das Thema Digitalisierung in der Produktion bereitgestellt. Angeboten werden freie Kurse und Materialien, wie Grafiken, Texte und Videos über neue Technologien der Digitalisierung und ihre Einsatzmöglichkeiten. Gefördert wird das Projekt der Leibniz Universität Hannover und der Agentur für Erwachsenen- und Weiterbildung vom Land Niedersachsen und dem Europäischen Sozialfond.
    Led by: Prof. Dr. Steffi Robak
    Team: Silke Thiem, Gina Vibora Münch
    Year: 2018
    Funding: Europäischer Sozialfonds (ESF) und MWK
    Duration: 08/2018 - 07/2020
    © OpenDigiMedia
  • Energieeffiziente Prozessketten für einen reibungs-, gewichts- und lebensdaueroptimierten An-triebsstrang
    Im Projekt Antriebsstrang 2025 werden innovative Prozessketten und hybride Werkzeugkonzepte entwickelt, welche die Herstellungs- und Nutzungsphase von Antriebskomponenten energie- und ressourceneffizienter gestalten. Anschließend erfolgt eine ökologische Bewertung und eventuelle Anpassung der entwickelten Prozessketten anhand von Online-Daten. Ziel ist es, die Energie- und Ressourceneffizienz in der Herstellung und Nutzung der Antriebsstrangkomponenten zu erhöhen und somit einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten.
    Led by: Alexander Krödel
    Team: Handrup, Katzsch, Kettelmann, Meyer, Pillkahn, Schmidt
    Year: 2018
    Funding: BMWi
    Duration: 09/2018 - 08/2021
    © Miriam Handrup
  • Antriebsstrang 2025
    Energieeffiziente Prozessketten zur Herstellung eines reibungs- gewichts- und lebensdaueroptimierten Antriebsstrangs
    Led by: Dr.–Ing. Benjamin Bergmann
    Team: Miriam Handrup, Daniel Katzsch, Philipp Pillkahn, Leon Reuter, Christopher Schmidt
    Year: 2018
    Funding: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz
    Duration: 09/2018-02/2022
    © IFW
  • SFB 653 - Transferprojekt T13 „Wissensbasierte Prozessfeinplanung auf Grundlage von Vergangenheitsdaten“
    Trotz großer Weiterentwicklungen im Bereich der Datenaufnahme und -analyse wird insbesondere bei Drehprozessen die Prozessfeinplanung oft manuell auf Grundlage der Erfahrung des jeweiligen Maschinenbedieners durchgeführt. Hierdurch wird die Flexibilität der Fertigung aufgrund der Abhängigkeit von erfahrenem Personal reduziert. Hinzu kommt eine eingeschränkte Nutzung des insgesamt verfügbaren Erfahrungswissens aufgrund verschiedener Maschinenbediener sowie einer eingeschränkten Dokumentation der Prozesse. Aus diesen Gründen wird im Transferprojekt T13 des Sonderforschungsbereichs 653 eine Methode für die wissensbasierte Prozessfeinplanung entwickelt und transferiert. Diese ermöglicht das automatisierte Bestimmen und Optimieren von Prozessstellgrößen basierend auf den Prozessdaten vergangener Bearbeitungsprozesse.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Siebo Stamm
    Year: 2018
    Funding: DFG
    Duration: 01/2018 – 12/2019
    © Scd/79594 © IFW
  • ReTool 2 - Verfahren zur Regeneration verschlissener Fräswerkzeuge durch Umschleifen
    Im Rahmen des Vorhabens ReTool 2 soll ein ökologisch und ökonomisch effizientes Verfahren zur regenerativen Fertigung verschlissener Vollhartmetall (VHM)-Fräswerkzeuge entwickelt werden. Dieses beruht auf einer direkten Wiederverwendung verschlissener Fräswerkzeuge, die nicht mehr nachgeschliffen werden können. Die verschlissenen Werkzeuge werden als Rohlinge für Neuwerkzeuge eines kleineren Durchmessers verwendet. Bei der Herstellung der Werkzeuge entfällt damit der energieintensive Sinter- bzw. Recyclingprozess von Hartmetall. Ziel dieses Projekts ist es, das Werkzeug-Regenerationsverfahren gemeinsam mit dem Unternehmen Wulf Schleiftechnik GmbH zur Marktreife zu entwickeln.
    Led by: Marcel Wichmann
    Team: Sven Friebe
    Year: 2018
    Funding: EFRE - Europäischer Fond für regionale Entwicklung
    Duration: 06/2018-12/2020
    © IFW - Marcel Wichmann
  • SPP 2086: Prozesssichere Einstellung von Randzoneneigenschaften bei der spanenden Bearbeitung hochfester und duktiler Stähle mit einem lernfähigen Fertigungssystem
    Led by: apl. Prof. Dr. rer. nat. habil. Bernd Breidenstein
    Team: Lara Fricke (IW), Hai Nam Nguyen (IFW)
    Year: 2018
    Funding: DFG
    Duration: 07/2018-06/2021
    © wbk Institut für Produktionstechnik (KIT)
  • Lokalisierungs- und Kommunikationssystem zur betriebsbegleitenden Fertigungsplanung und -steuerung
    Zur Verbesserung der Planungsdatenbasis und der Produktion von Bauteilen soll ein neuartiges drahtloses Lokalisierungs-, Kommunikations- und Prozessleitsystem unter Verwendung von Positions-, Betriebs- und Maschinendaten entwickelt werden. Dieses soll die Bauteile in den jeweiligen Transportcontainern jederzeit in der Fertigungshalle orten. Durch die im Projekt angestrebte technische Innovation des zu entwickelnden Systems wird eine deutlich verbesserte Informationsgrundlage erreicht, die bessere Planungsentscheidungen in der Fertigung ermöglicht. Dies kann beispielsweise darin resultieren, dass ausgehend vom aktuellen Planungszustand betriebsbegleitend eine kostengünstigere Alternativroute durch die Fertigung ermittelt wird.
    Team: IFW, ATS Elektronik GmbH, Fauser AG
    Year: 2019
    Funding: Aif
    Duration: 12/2019-03/2022
    © Daniel Arnold
  • Teilautonome Fertigungszelle für orthopädische Implantate
    Im Projekt TempoPlant wird eine teilautonome Fertigungszelle zur wirtschaftlichen Herstellung von individualisierten Produkten am Beispiel von Dentalbrücken und orthopädischen Implantaten erforscht. Dadurch soll eine drastische Reduzierung der manuellen Arbeits- und Dokumentationsschritte erreicht werden.
    Led by: Maruan Shanib (DMG Mori Digital)
    Team: Sebastian Kaiser, Martin Winkler
    Year: 2019
    Funding: BMBF
    Duration: 01.05.2019 – 31.12.2022
  • Zukunftslabor Produktion
    Zur prozess- und unternehmensübergreifenden Verkürzung der Produktionsabläufe in der Druckgussindustrie bestehen große Optimierungspotenziale. Diese betreffen eine Erhöhung der Datentransparenz zwischen den Prozessmodellen in der digitalen Fertigungskette und der realen Fertigungsebene. Dazu ist eine prozesskettenspezifische Gestaltung der Datendurchgängigkeit und Datenkonsistenz notwendig. Das Ziel des Verbundvorhabens ist die selbstständige Optimierung von Fertigungsverfahren und Produktionsabläufen durch das Schließen der digitalen Prozesskette am Beispiel der Druckgussindustrie.
    Led by: Dr.-Ing. Marc-André Dittrich
    Team: Lukas Stürenburg
    Year: 2019
    Funding: Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur, Volkswagen Stiftung
    Duration: 10.2019 – 09.2024
    © zdin
  • JobTRADE – Assistenzsystem zum unternehmensübergreifenden Handel von Produktionskapazitäten
    Der wirtschaftliche Erfolg von KMU in der Lohn- bzw. Auftragsfertigung liegt neben einem effizienten Auftragsvergabeprozess in einer hohen Auslastung der Fertigungsressourcen und dem Einhalten der Liefertermine. Da die Informationsbeschaffung zur Erstellung von Angeboten mit einem hohen manuellen Aufwand verbunden ist, wird im Projekt in Zusammenarbeit mit der Fauser AG eine unternehmensübergreifende Handelsplattform für Aufträge und Kapazitäten von Lohnfertigern entwickelt. Die Prüfung der technischen und terminlichen Machbarkeit eines Auftrags soll die potenziellen Produzenten identifizieren und anschließend teilautomatisiert kalkulierte Angebotspreise übermitteln. Dies kann den Anteil der nicht wertschöpfenden Arbeitszeit deutlich reduzieren.
    Led by: Simon Settnik
    Team: Fauser AG
    Year: 2019
    Funding: NBank
    Duration: 08/2019-08/2021
    © Fauser AG
  • Exzellenzcluster PhoenixD – Design und Herstellung von Präzisionsoptik
    Die Anforderungen an optische Elemente nehmen stetig zu. Die Herstellung eines individuellen und hochfunktionalen optischen Elements ist nach heutigem Stand der Technik aufwendig und komplex. Die mehrstufigen Produktionsmethoden werden häufig durch Handarbeit in Verbindung mit hohen Kosten realisiert. Aus diesem Grund versuchen die Wissenschaftler des Exzellenzclusters „PhoenixD“, als eine Initiative, Design und Herstellung von Präzisionsoptiken neu zu definieren Das IFW erforscht die Additive/Subtraktive Fertigung, Simulationsbasierte Prozessplanung und Feinpositioniersysteme, die in der visionären Produktion von Präzionsoptik realisiert werden.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Denkena
    Team: Malek, Schmidtamann, Bild
    Year: 2019
    Funding: DFG
    Duration: 01/20219 - 12/2022
    © IFW
  • Adaptive Prozessplanung für das Entgraten von Strukturbauteilen
    In Zusammenarbeit mit dem Unternehmen SWMS wird an einer Lösung zur vollständigen Automatisierung des Entgratprozesses geforscht. Dabei wird eine adaptive Prozessplanung als Ansatz verfolgt. Im Speziellen erfolgt dabei eine automatische Gratdetektion mittels optischer Messtechnik. Zur Sensorwegplanung wird die Durch Anwendung Die somit erhaltene Expertise wird durch einen Soll-Ist-Vergleich für die adaptive CAD/CAM-Planung appliziert, um hinreichend genau und zeitoptimal den Entgratprozess zu automatisieren.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: René Räker
    Year: 2020
    Funding: ZIM – BMWi
    Duration: 09/2020-08/2022
    © IFW, Klaas Heide
  • Selbstoptimierende dezentrale Fertigungssteuerung (SelF)
    Die Steuerung einer Werkstattfertigung ist von einer hohen Komplexität geprägt. Durch den Einsatz von Multiagentensystemen kann die Entscheidungsfindung dezentral gestaltet und damit die Komplexität reduziert werden. Dabei werden die Steuerungsentscheidungen allerdings ausschließlich basierend auf den dezentral verfügbaren Daten getroffen. Das globale Systemverhalten der Fertigung wird nicht berücksichtigt. Durch die Integration von Methoden des bestärkenden Lernens kann die dezentrale Entscheidungsfindung unter Berücksichtigung globaler Fertigungskennzahlen optimiert werden. In diesem Projekt wird daher eine agentenbasierte Fertigungssteuerung mittels Deep Q-Learning entwickelt und erforscht.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Silas Fohlmeister
    Year: 2020
    Funding: DFG
    Duration: 01/2020-06/2022
  • IIP-Ecosphere: Next Level Ecosphere for Intelligent Industrial Production
    Die Vision des Forschungsprojekts „IIP-Ecosphere“ ist es, kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMUs) einen möglichst niedrigschwelligen Einstieg für die Nutzung von künstlicher Intelligenz (KI) zu bieten. Dazu wird ein neuartiges KI-Ökosystem aufgebaut, dass einen Innovationssprung im Bereich der Selbstoptimierung der Produktion auf Basis vernetzter, intelligenter, autonomer Systeme zur Steigerung der Produktivität, Flexibilität, Robustheit und Effizienz hervorbringt. Das KI-Ökosystem wird von einer Stakeholder-Community aus Forschung und Wissenschaft gleichermaßen aufgebaut, sodass eine aktive Gestaltung des Ökosystems und eine dauerhafte Mehrwertbildung sichergestellt werden.
    Led by: Per Schreiber
    Team: Tobias Stiehl, Sören Wilmsmeier, Daniel Kemp
    Year: 2020
    Funding: BMWi
    Duration: 01/2020 bis 12/2022
    © Leibniz Universität Hannover
  • Richtig Planen: Robuste Produktion mit zufriedenem Arbeitspersonal
    Wie können Algorithmen eine robuste Produktion und das Berücksichtigen personenbezogener Ziele ermöglichen? Welche Potenziale und Möglichkeiten bietet die Förderung der Mitarbeiterzufriedenheit Unternehmen? Dies sind Fragen, die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Instituts für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibniz Universität Hannover im von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekt „Multikriterielle Personaleinsatzplanung unter Berücksichtigung der Robustheit von Produktionssystemen“ (MultiPEP) beantworten wollen. „Wir wollen zeigen, dass die individuellen Ziele der Beschäftigten Teil einer robusten Produktion sein können und nicht konträr zu den Unternehmenszielen stehen“, erläutert Projektmitarbeiterin Gina Vibora Münch.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Gina Vibora Münch
    Year: 2020
    Funding: DFG
    Duration: 6/2020 – 12/2022
    © IFW
  • SFB 871 TP4: Automatisierte Rekonturierung von Fan Blades
    Der Sonderforschungsbereich (SFB) 871 „Regeneration komplexer Investitionsgüter“ erforscht seit 2010 die wissenschaftlichen Grundlagen der Regeneration am Beispiel von Flugzeugtriebwerken. Im Rahmen des Transferprojektes 4 werden die Erkenntnisse aus dem SFB 871 hinsichtlich der automatisierten Planung der Rekonturierung von Verdichterschaufeln unter Berücksichtigung einer individuellen Soll-Gestalt auf die Rekonturierung von Fan Blades übertragen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Ermittlung einer individuellen Soll-Gestalt, der automatisierten Anpassung des Werkzeugwegs unter Berücksichtigung des lokalen Aufmaßes sowie der Übertragung des geometrischen Simulationsmodells. Mit diesem Werkzeug wird der Einfluss von Prozessstellgrößen auf die Maßhaltigkeit ermittelt. Dazu werden die simulierten Prozesskenngrößen innerhalb einer Versuchsreihe mit der real erzeugte Ist-Gestalt verglichen. Hieraus erfolgt ein Regelwerk für die Rekonturierung welches in Verbindung mit dem automatisierten Planungsalgorithmus in den aktuellen Reparaturprozess integriert wird.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Robert Kenneweg
    Year: 2020
    Funding: DFG
    Duration: 05/2019 - 11/2021
    © IFW
  • Learn WZS - Lernende Prozessadaption für das Werkzeugschleifen
    Komplexere Prozesse und anspruchsvollere Werkstücke erfordern eine immer intensivere Prozessvorbereitung, wodurch zusätzliche Ressourcen gebunden werden. Dieser Tatsache stellt das Projekt Learn WZS die Entwicklung echtzeitfähiger Simulationen des Werkzeugschleifens gegenüber, mit denen sowohl die Effizienz als auch die Qualität der Fertigungsprozesse erhöht werden. Auf Basis der Simulationen entstehen Prozessmodelle, die mittels maschinellem Lernen Zielgrößen wie Formhaltigkeit, Oberflächenrauheit, Randzonenbeschaffenheit und Fertigungszeit optimieren. Die autonome Modellierung entscheidet selbstständig, für welche Prozessspezifikationen eigene Teilmodelle gebildet werden. Abschließend wird eine allgemeine Methodik zur automatisierten Modellbildung unabhängig von Werkstück, Werkzeug und Werkzeugmaschine erforscht.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Michael Wulf
    Year: 2021
    Funding: DFG
    Duration: 06/2021 – 11/2023
  • Prozesskette zur verzugsoptimierten Fertigung umgeformter Strukturbauteile
    Im Rahmen des Forschungsvorhabens Poly-ProFiLEd wird in Zusammenarbeit mit dem Luftfahrtunternehmen Deharde GmbH an der Optimierung einer Prozesskette, bestehend aus spanenden und umformenden Prozessen geforscht. Effizienzsteigerung stellt den wesentlichen Faktor für den Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit dar, weshalb komplexere, innovative Fertigungsverfahren in die Prozessketten eingebunden werden. Um das Optimierungspotential der Prozesskette voll auszuschöpfen, ist es notwendig die Wechselwirkungen zwischen den Prozessen mittels experimenteller sowie simulativer Methoden zu erforschen und eine selbstoptimierende digitale Prozesskette aufzustellen. Durch eine integrierte Datenrückführung sowie eine selbstlernende, verzugsoptimierte Prozessstellgrößenanpassung soll die Qualitätssicherung nachhaltig verbessert und die Informationstransparenz des Werkstücks erhöht werden.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Philipp Pillkahn, Fabian Schlenker
    Year: 2021
    Funding: NBank
    Duration: 01/2021-12/2023
    © Scl/112 748 ©IFW
  • Automatisierte Bestimmung von Vorgabezeiten und Arbeitsfolge aus technischen Zeichnungen
    Kleine und mittlere Unternehmen (KMU) in der Lohn- und Auftragsfertigung sind auf eine effiziente Auftragsakquise angewiesen, um am Markt zu bestehen. Aufgrund immer komplexerer Bauteile und kleiner Losgrößen wird die Angebotskalkulation für viele KMU zu einer Herausforderung. An diesem Punkt soll das Projekt „Automatisierte Bestimmung der Vorgabezeiten und der Arbeitsgangfolge unter Berücksichtigung technologischer Zwangsfolgen“ KMUs unterstützen.
    Led by: Dr. Jesko Friedrich Merkel (Point8 GmbH)
    Team: Simon Settnik
    Year: 2021
    Funding: ZIM
    Duration: 10/2021-10/2023
    © IFW, nach Pixabay
  • Kompensation thermomechanischer Deformationen bei dünnwandigen Fräsbauteilen
    CNC-Fertiger im Bereich der Luft- und Raumfahrt können bald ihre Prozessplanung durch eine praxistaugliche Simulationssoftware erweitern: Ungewünschte Verformungen beim Fräsen dünnwandiger Strukturbauteile gehören der Vergangenheit an. Durch die Kompensation thermomechanischer Fehler beim Fräsen werden die Fertigungstoleranzen problemlos erreicht. In interdisziplinärer Zusammenarbeit wird das IFW mit dem ZeTeM und Premium AEROTEC GmbH die industrielle Einsatzfähigkeit der Simulation der thermomechanischen Deformation erforschen. Dabei liegt das Hauptaugenmerk auf kritischen dünnwandigen Werkstückbereichen. Bild: „Dieses Wissen werden wir ausnutzen, um für die jeweilige Fräsbearbeitung die passende Fertigungsstrategie auszuwählen.“
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Konrad Bild
    Year: 2021
    Funding: DFG
    Duration: 01/2021-12/2022
    © IFW, Daniel Niederwestberg
  • VerticalE2E – Vertikal integrierte, nachhaltige End-to-End-Fabrik
    Das Hauptziel des Gesamtvorhabens VerticalE2E ist die Umsetzung einer durchgängigen Digitalisierung auf unterschiedlichen Hierarchieebenen der gesamten Fertigungslinie vom Rohmaterial bis zur Montage. Das IFW beteiligt sich am Forschungsprojekt in den Bereichen Nachhaltigkeit, Prozessüberwachung sowie Qualitätsprüfung. Um die ökologischen Aspekte der geplanten additiv-subtraktiven Prozesskette zu quantifizieren, wird eine energetische Bewertungsmethode entwickelt. Innerhalb der Prozessüberwachung wird ein sensorisches Spannsystem erforscht, mit dem eine werkstückseitige Messung dynamischer Prozesskräfte in Abhängigkeit der Spannsituation erfolgt. Aufbauend darauf erfolgt die Untersuchung einer selbstadaptierenden Qualitätsprüfung, welche durch Kombination von daten- und simulationsbasierten Prüfmodellen zu einem Digitalen Zwilling erfolgt.
    Led by: Prof. Berend Denkena
    Team: M.Sc. Heiko Blech, M.Sc. Leon Reuter, M.Sc. Simon Kettelmann
    Year: 2021
    Funding: NBank
    Duration: 07/2021-06/2023
    © IFW
  • Integrierte Instandhaltungs- und Produktionsplanung durch dezentrale Instandhaltungsprognose
    Eine effiziente Produktionsplanung und -steuerung ist prinzipiell stark von einer präzisen und vorausschauenden Instandhaltungsplanung abhängig. Basierend auf einer ausreichenden Datenqualität sollten Maschinenausfälle korrekt prognostiziert werden, um notwendige Gegenmaßnahmen wie z. B. die Umplanung bzw. Neuplanung von Aufträgen schnellstmöglich einzuleiten. Kleine und mittlere Unternehmen (KMU) können eine solche Datenbasis aufgrund begrenzter Ressourcen und der nicht wirtschaftlichen Nachrüstung von Bestandsmaschinen oftmals nicht vorhalten. Daher ist es das Ziel des Verbundprojekts „BaSys4iPPS“, eine Methode zur integrierten Produktions- und Instandhaltungsplanung für Werkzeugmaschinen im Bestand von KMU zu entwickeln.
    Led by: Siebo Stamm (Lauscher Präzisionstechnik GmbH)
    Team: Marcel Wichmann
    Year: 2022
    Funding: BMBF
    Duration: 01/2022-12/2023

Ressourceneffizienz/Nachhaltigkeit

  • IPROM – Innovative Prozesskette zur Massivteilfertigung aus einem neuartigen Leichtbaustahl
    Aluminiumlegierte Leichtbaustähle verfügen über zu heutigen Hochleistungsstählen vergleichbare Festigkeiten bei einer um 10% reduzierten Dichte. Aufgrund der hervorragenden Rohstoffverfügbarkeit und den zu niedriglegierten Stählen vergleichbaren Herstellungskosten besitzen diese Leichtbaustähle das Potenzial andere Stahlsorten weitreichend zu substituieren. Ein potentieller industrieller Einsatz dieser vielversprechenden Werkstofffamilie bedarf eines intensiveren Verständnisses der fertigungstechnischen Zusammenhänge für ein produktives Umfeld sowie einer ressourceneffizienten Prozesskette durch den Einsatz von Hochleistungsfertigungsverfahren. Das Hauptziel des Projekts ist die Verfügbarkeit von Hochleistungsfertigungstechnologien für eine wirtschaftliche und prozesssichere Herstellung von Massivbauteilen aus aluminiumlegierten Leichtbaustahl.
    Year: 2014
    Funding: BMBF-Förderung
    Duration: 01.08.2014 – 31.07.2017
  • RETURN – Prozesskette Recycling von Titanspänen
    Bei der Herstellung von Strukturbauteilen aus Titan in der Luftfahrtindustrie entstehen derzeit rund 90% Abfall in Form verunreinigter Späne, welche bisher nicht mit vertretbarem Aufwand recycelt werden können. Ziel des Forschungsprojekts RETURN ist es, diese Titanspäne zu recyceln und den Werkstoffkreislauf für Titan zu schließen. Hierbei soll insbesondere die Qualität der anfallenden Späne erhöht werden, um aus diesen wieder Titanlegierungen in Luftfahrtqualität herstellen zu können und dadurch die Material- und Energieeffizienz im gesamten Werkstoffkreislauf von Titan nachhaltig zu steigern.
    Year: 2014
    Funding: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
    Duration: 08/2013 – 07/2016
  • ReTool - Automatic Regeneration of Cemented Carbide Tools for the Production of new Tools
    The aim of the research project is to develop a resource efficient recycling process of cemented carbide milling tools. This is to be achieved by using worn tools as blanks in a regenerative tool grinding process. The process enables a significant saving in energy and material, which is unavoidable in conventional carbide recycling processes through the pulverizing, impurities removal and sintering of the cemented carbide.
    Year: 2015
    Funding: BMWi
    Duration: 03/2014 – 12/2016

CFK Nord / Stade

  • JoinTHIS – Produktion in-situ konsolidierter TP-CFK-Strukturen
    In Zusammenarbeit mit dem Institut für Flugzeugbau und Leichtbau (IFL) der Technischen Universität Braunschweig und dem Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik (PuK) der Technischen Universität Clausthal wird im EFRE-geförderten Projekt JoinTHIS das übergeordnete Ziel verfolgt, eine auf dem Automated Fiber Placement basierende Fertigungsmethode zu entwickeln und zu erforschen, um die autoklavfreie Herstellung thermoplastischer Faserverbundstrukturen für die kommende Flugzeuggeneration zu ermöglichen.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Dr.-Ing. Carsten Schmidt; Christopher Schmitt; Maximilian Kaczemirzk
    Year: 2018
    Funding: EFRE
    Duration: 10/2018 – 02/2022
    © IFW
  • Entwicklung der nächsten Generation von Rotorblättern für Gezeitenströmungsturinen
    Das übergeordnete Ziel des Kooperationsprojektes EvoFoil ist die Entwicklung einer neuen robusten und damit wirtschaftlicheren Rotorblattgeneration für Gezeitenströmungsturbinen. Ziel des IFW ist die Verfügbarmachung eines hybriden Material- und Bauweisenkonzepts für die belastungsgerechte Anbindung der Rotorblätter an die Turbinennabe. Dazu baut das IFW ein Verständnis für hybride Faser-Metall-Laminate hinsichtlich ihres Verhaltens in Laminatrandbereichen und korrosiven Medien. Die Ergebnisse der numerischen und experimentellen Untersuchungen fließen in ein neues Strukturkonzept für Rotorblätter die Nabenanbindung. Gemeinsam mit MDC verfolgt das IFW schlussendlich die Umsetzung des neuen hybriden Fertigungsverfahrens.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Jannik Weykenat, M.Sc.
    Year: 2021
    Funding: National Reasearch Council of Canada (NRC) & Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
    Duration: 02/2021 – 02/2023
    © ©IFW
  • Automatisierte Technologie zur Herstellung von kontinuierlich drapierten Preforms
    Ziel des Forschungsprojekts AutoBLADE ist die Entwicklung und Erforschung einer automatisierten Technologie zur Herstellung von kontinuierlich drapierten Preforms für großflächige FVK-Infusionsbauteile mit hohem Aspektverhältnis. Der neuartige, vollautomatisierte Herstellungsprozess, der anhand eines Technologiedemonstrators in Form eines Rotorblatts für Gezeitenkraftwerke entwickelt wird, umfasst den lagenweisen Aufbau eines Preforms durch kontinuierliches Drapieren online bebinderter textiler Halbzeuge auf komplex gekrümmte Oberflächen.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Marco Bogenschütz (IFW), Hendrik Möllers (PUK), Jan-Lukas Stüven (IFL)
    Year: 2021
    Funding: EFRE - Europäischer Fond für regionale Entwicklung
    Duration: 01/2021 – 06/2022
    © ©IFW
  • Zweistufige, integrierte Bewertungsmethode für unkonventionell versteifte FVK-Strukturen
    Unkonventionell versteifte Leichtbaustrukturen, wie z. B. Flugzeugrümpfe, versprechen Vorteile hinsichtlich der Masse, die aber unter Umständen durch Kostennachteile relativiert werden müssen, die durch einen hohen Auslegungsaufwand und Einschränkungen in der Herstellbarkeit entstehen. Das Vorhaben folgt der Forschungshypothese, dass unkonventionell versteifte FVK-Strukturen auch ohne eine detaillierte konstruktive Ausgestaltung bewertbar sind. Dadurch soll der Einsatz einer Layout-Topologieoptimierung im Vorentwurf erstmals möglich werden. Das Hauptziel ist daher die Entwicklung und Erforschung einer zweistufigen, integrierten Methode zur Bewertung unkonventioneller Versteifungstopologien hinsichtlich ihrer Masse und Herstellkosten unter Berücksichtigung von Herstellbarkeitskriterien.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. B. Denkena, Prof. Dr.-Ing. P.Horst
    Team: Lisa Reichert (TU Braunschweig), Tim Tiemann (IFW)
    Year: 2021
    Funding: DFG
    Duration: 04/2021-03/2024
    © IFW
  • PräziLight
    Das IFW erhält mehr als 1,7 Mio. Euro Investitionsförderung über den „Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE)“ als Teil der Reaktion der Union auf die COVID-19-Pandemie, mit deren Hilfe das Projekt „Forschungsinfrastruktur für die innovative Herstellung von Faserkunststoffverbundstrukturen und Ultrapräzisionswerkzeugen für polymeroptische Komponenten auf Basis neuartiger Maschinentechnologien – PräziLight“ finanziert wird. Ein Teil der Finanzierung erfolgt über einen Eigenanteil des Instituts.
    Led by: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Year: 2021
    Funding: EFRE
    Duration: 12/2021 – 03/2023
    © IFW

Medizintechnik

  • SFB 599 – Teilprojekt D9: Biomimetische Keramiken
    Ziel des Projektes war die Entwicklung neuer biomimetischer Hybridmaterialien nach dem Bauprinzip des Perlmutts, bestehend aus Polymeren und anorganischen Nanoteilchen. Diese Komposite wurden am IFW grundlegend hinsichtlich ihrer Bearbeitbarkeit untersucht. Darüber hinaus wurden geeignete Bearbeitungswerkzeuge und -prozesse entwickelt.
    Year: 2010
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Duration: 01/2007 - 12/2010
  • Entwicklung einer multifunktionalen Leichtbau-Knieexartikulationsprothese (MultiPro)
    Im Rahmen des Projektes MultiPro wurden Konzepte für funktionsintegrierte Knieexartikulationsprothesen in Leichtbauweise erarbeitet. Am IFW entstand ein Prothesenprototyp mit einer parallelkinematischen Struktur, dessen Funktionsfähigkeit mit Hilfe von Prüfstandsversuchen nachgewiesen wurde.
    Year: 2011
    Funding: Förderung durch das BMBF
    Duration: 03/2008 - 02/2011
  • Rechnergestützte Auslegung, Fertigung und Implantation von patientenindividuellen Patellaimplantaten
    Beim endoprothetischen Kniegelenkersatz wird derzeit die Rückseite der Patella mit einem standardisierten PE-Implantat versehen, was post-operativ häufig zu Schmerzen führt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Verfahrens zur OP-parallelen Anpassung und Implantation von patientenindividuellen Patellaimplantaten. Die Formgebung soll dabei an Anatomie und Bewegungsdynamik angepasst werden. Darüber hinaus sollen computer¬gestützte Navigationssysteme den Chirurgen bei der Platzierung unterstützen.
    Year: 2013
    Funding: AiF Projekt GmbH
    Duration: 06/2012 – 03/2015
  • ZIM Kooperationsprojekt Polibrush: Anpassungsfähige Polierbürsten für die konturtreue Bearbeitung medizinischer Hochleistungswerkstoffe
    Im Rahmen des Projektes wird ein neues Werkzeugkonzept zum Polieren von Zahnersatzmaterialien entwickelt, das besonders nachgiebig und somit anpassungsfähig ist, aber dennoch definiert verschleißt. Hierdurch ist es möglich, selbst komplexe Geometrien ggf. automatisiert sehr konturgetreu zu bearbeiten. Weiterhin ist das Werkzeug sterilisierbar und kann sowohl im Labor als auch am Patienten eingesetzt werden.
    Year: 2013
    Funding: AIF Projekt GmbH
    Duration: 07/2012 – 06/2014
  • SFB 599 – Teilprojekt T4: Innenformschleifen von Biokeramiken
    Im Projekt T4 werden die Erkenntnisse über die Schleifbearbeitung keramischer Kniegelenksendoprothesen aus dem Projekt D4 erweitert. Das Anwendungsszenario ist die Bearbeitung der Innenseite einer Femurkomponente, die aufgrund von Hinterschnitten sowie komplexen und konkaven Flächen an ihre Grenzen stößt. In Zusammenarbeit mit dem Industriepartner werden Werkzeuge und Prozesse entwickelt, die den spezifischen Randbedingungen gerecht werden und eine prozesssichere sowie wirtschaftliche Bearbeitung ermöglichen.
    Year: 2013
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Duration: 11/2012 – 04/2015
  • SFB 599 – Teilprojekt D4: Keramikimplantate
    Eine automatisierte Bearbeitung und Prüfung von keramischen Freiformflächen erhöht die Lebensdauer von Implantaten. In diesem Projekt wird die Bearbeitungstechnologie für ein vollkeramisches verschleißarmes Kniegelenk entwickelt. Am IFW werden hierfür die grundlegenden Mechanismen des 5-achsigen Schleifens und Polierens von keramischen Freiformflächen mit angepassten Werkzeugen analysiert und Strategien zur Fertigung erforscht.
    Year: 2013
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Duration: 01/2010 – 12/2014
  • SFB 599 – Teilprojekt T3: Fertigung resorbierbarer Interferenzschrauben
    nterferenzschrauben werden zur operativen Fixierung von Sehnen oder Bändern am Knochen nach einer entsprechenden Verletzung eingesetzt. Im Rahmen dieses Projekts werden das Design und die Prozesskette zur Herstellung von Interferenzschrauben aus Magnesium-legierungen entwickelt. Diese bieten im Gegensatz zu herkömmlich eingesetzten resorbierbaren Polymeren bessere mechanische Eigenschaften, eine bessere Biokompatibilität sowie die Möglichkeit die Degradationsrate durch fertigungsinduzierte Oberflächen und Randzoneneigenschaften gezielt einzustellen.
    Year: 2013
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Duration: 01/2010 - 12/2013
  • ZIM Kooperationsprojekt WesKo: Entwicklung eines Werkzeuges für die spanende Knochenbearbeitung zur Vermeidung thermisch induzierter Osteonekrose
    Bei orthopädischen Eingriffen, welche die spanende Bearbeitung von Knochen beinhalten, ist ein postoperativer Misserfolg häufig eine Folge der verursachten Gewebeschädigungen. Die Hauptursache liegt hierbei in der Wärmeentwicklung am Knochen während des Bohrprozesses. Das Projektziel ist die Temperaturentwicklung bei der Knochenzerspanung durch geeignete Innenkühlmethoden zu reduzieren.
    Year: 2014
    Funding: AIF Projekt GmbH
    Duration: 07/2014 - 06/2016
  • SFB 599 – T5: „Entwicklung von Methoden zur Herstellung und automatisierten Bearbeitung schädigungstoleranter, gehipter ZrO2-Keramiken für Dentalanwendungen“
    Dentalrestaurationen werden heute in einer zeit- und kostenintensiven Prozesskette hergestellt. Zudem ist ein HIP-Prozess (heißisostatisches Pressen), welcher die Materialeigenschaften aufgrund höherer Verdichtung und Gefügeveränderung optimiert, ist heutzutage nicht Teil der Prozesskette.
    Year: 2014
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 11/2013 – 10/2016
  • SFB 599 – R6: Degradable Osteosynthese-Systeme
    Im Rahmen des Projektes werden degradable Implantate aus Magnesiumlegierungen entwickelt. Zur Fixierung von Knochenbrüchen kommen einerseits Platten-Schraubensysteme und andererseits Marknägel in Frage. Ziel ist es, die Korrosion durch die mechanische Bearbeitung so zu beeinflussen, dass das Implantat mit zunehmender Knochenheilung definiert an Stabilität verliert. Da das Material vollständig resorbiert wird, ist eine zweite Operation zur Entfernung des Implantates überflüssig.
    Year: 2014
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Duration: 01/2010 – 12/2014

Luft- und Raumfahrt

  • Riblets auf Verdichterschaufeln
    Das Ziel des Verbundprojektes mit dem Institut für Turbomaschinen und Fluidtechnik der Leibniz Universität Hannover ist es, die Möglichkeiten zur Herstellung von Riblets für die Anwendung auf Verdichterschaufeln zu untersuchen und die Funktion der gefertigten Riblets unter realen Strömungsbedingungen nachzuweisen
    Year: 2011
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Duration: 11/2009 – 10/2011
  • SFB871-B2: "Dexterous regeneration cell"
    The subproject B2 ("dexterous regeneration cell") of the SFB871 investigates the technology-based, re-contouring of complex capital goods by milling. Both, process and machine technology fundamentals are derived.
    Year: 2011
    Funding: DFG
    Duration: 01/2014 – 06/2022
  • Kompensation von Bauteilverzügen während der Fertigung von Titanintegralbauteilen: „aBiliTi“.
    In Zusammenarbeit mit Industriepartnern werden verschiedene Strategien erforscht, mit denen eine reaktive Beherrschung von eigenspannungsbedingten Bauteilverzügen während der spanenden Bearbeitung von Titanstrukturbauteilen erreicht werden kann. Hieraus ergeben sich zwei Lösungsschwerpunkte: die Erzeugung und Optimierung von geometrietoleranten Werkzeugwegen sowie die Entwicklung eines adaptiven Spannsystems, deren Zusammenführung zum Erreichen des Gesamtziels führen wird.
    Year: 2012
    Funding: MW-Förderung
    Duration: 12/2010 – 06/2014
  • SFB871 – C1: „Simulationsbasierte Prozessauslegung spanender Rekonturierungstechnologien“
    Im Teilprojekt C1 („Simulationsbasierte Prozessauslegung spanender Rekonturierungstechnologien“) des SFB871 werden am Beispiel von Triebwerksschaufeln die spanende Rekonturierung und ihr Einfluss auf die Oberflächenqualität sowie die Eigenspannung in der Randzone untersucht. Ziel ist es Bearbeitungsregeln zur gezielten Einstellung der zerspanungsbedingten Bauteilbeeinflussung aufstellen und eine bauteilindividuelle NC-Prozessplanung vorzunehmen.
    Team: Sven Friebe
    Year: 2012
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 01/2014 – 12/2021
  • QualiTi – Verfahren zur Modellierung der Einflüsse auf die Werkstückqualität bei der Fräsbearbeitung von Titan
    In Zusammenarbeit mit der Premium Aerotec GmbH wird im Rahmen des QualiTi-Projekts der Einfluss des Fertigungsprozesses auf die Bauteilqualität bei der spanenden Bearbeitung von Titan-Strukturbauteilen analysiert und anhand einer Bearbeitungssimulation vorhergesagt.
    Year: 2012
    Funding: Förderung durch das Land Niedersachsen
    Duration: 01/2011 – 06/2014
  • Hochleistungsproduktion von CFK-Strukturen (HP CFK)
    Gemeinsam mit dem Institut für Flugzeugbau und Leichtbau sowie dem Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik werden neue Materialkonzepte für kohlenstofffaserbasierte Kunststoffbauteile (CFK), neue Flugzeugbauweisen sowie hierfür notwendige Fertigungstechnologien und -maschinen erforscht. Die Arbeiten werden in der hierfür eigens gegründeten Betriebsstätte im Forschungszentrum CFK Nord in Stade durchgeführt.
    Year: 2012
    Funding: Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur, Europäischen Fonds für regionale Entwicklung
    Duration: 12/2010 – 10/2014
  • „Multilayer-Inserts – Intrinsische Hybridverbunde zur Krafteinleitung in dünnwandige Hochleistungs-CFK-Strukturen“ im SPP 1712
    Ziel des Forschungsvorhabens ist es, eine intrinsische Hybridschnittstelle und ihren Fertigungsprozess zu entwickeln und zu erforschen, deren belastungsoptimierter lagenweiser Aufbau eine gleichmäßige Krafteinleitung am Übergang von metallischen Strukturen in hochbelastete, komplexe Faserkunststoffverbundstrukturen erlaubt. Hierzu wird ein intrinsisch hergestellter mehrlagiger Einleger (Multilayer-Insert MLI) entwickelt, der eine neuartige Schnittstelle für diese partielle Strukturanbindung bildet. Die hier betrachteten FKV-Strukturen können zukünftig beispielsweise im Flugzeugbau oder auch im Automobilbau eingesetzt werden
    Year: 2014
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 10/2014 – 10/2017
  • RETURN – Prozesskette Recycling von Titanspänen
    Bei der Herstellung von Strukturbauteilen aus Titan in der Luftfahrtindustrie entstehen derzeit rund 90% Abfall in Form verunreinigter Späne, welche bisher nicht mit vertretbarem Aufwand recycelt werden können. Ziel des Forschungsprojekts RETURN ist es, diese Titanspäne zu recyceln und den Werkstoffkreislauf für Titan zu schließen. Hierbei soll insbesondere die Qualität der anfallenden Späne erhöht werden, um aus diesen wieder Titanlegierungen in Luftfahrtqualität herstellen zu können und dadurch die Material- und Energieeffizienz im gesamten Werkstoffkreislauf von Titan nachhaltig zu steigern.
    Year: 2014
    Funding: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
    Duration: 08/2013 – 07/2016
  • Gezielte Bauteilrandzonenbeeinflussung durch innovatives, druckgeregeltes Walzen unter Verwendung eines Aerosols als Druckmedium
    In Kooperation mit der Ecoroll AG Werkzeugtechnik, Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG sowie Komet Brinkhaus GmbH wird eine Verfahrens- und Produktentwicklung zum Glatt- und Festwalzen von komplexen, dünnwandigen Bauteilen erforscht, die es ermöglicht, während des Prozesses definierte lokal unterschiedliche Eigenschaften in der Werkstückrandzone einzustellen.
    Year: 2014
    Funding: ZIM-Förderung
    Duration: 12/2013 – 05/2016
  • INNOFLEX – Innovative und flexible Fertigung von Flugzeugbauteilen aus Hochleistungswerkstoffen
    Im Rahmen des Projektes INNOFLEX werden gemeinsam mit Partnern aus der Luftfahrtindustrie neue Methoden zum Einsatz von Industrierobotern für die Zerspanung von Flugzeugbauteilen entwickelt. Zentraler Bestandteil ist dabei die ganzheitliche Betrachtung der gesamten Prozesskette vom Flugzeugdesign über die Fertigung bis hin zur Montage der Bauteile.
    Year: 2014
    Funding: Niedersächsisches Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr MW
    Duration: 01/2013 – 12/2015
  • SFB 871 - T1: "Magnetisch gelagerte Rundachse zum Einsatz in der Produktregeneration"
    Im Transferprojekt T1 des SFB871 werden die hervorragenden Erkenntnisse des Teilprojekt B2 weiterentwickelt und für den industriellen Einsatz erprobt. Im Rahmen des Projekts werden die Ansätze einer magnetisch geführten Spindel auf einen Rundtisch übertragen. Damit erweitert das Projekt die geschickte Reparaturzelle für Triebwerksschaufeln um ein werkstückseitiges Element.
    Year: 2015
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 05/2013 bis 04/2016
  • Therm-O-Plan – Automatisiert optimierende Bahnplanung und wärmebildgestützte Überwachung für Automated-Fiber-Placement-Prozesse
    Ziel des beantragten FuE-Vorhabens ist es, die Planungsaufwände zur Herstellung von Leichtbau-Strukturbauteilen im Automated-Fiber-Placement-Prozess durch eine neue, automatisierte Bahnplanungs- und -optimierungsmethode deutlich zu reduzieren. Zudem soll in dem beantragten Vorhaben die Prozesssicherheit des komplexen Herstellprozesses durch ein zu entwickelndes und durch die Bahnplanung parametriertes, prozessinhärentes Thermografie-Qualitätsanalysesystem deutlich gesteigert werden.
    Year: 2015
    Funding: ZIM
    Duration: 01.5.2015 – 30.04.2017
  • Intelligente Vernetzung zur autonomen Fräsbearbeitung von Strukturbauteilen (TensorMill)
    Die Fertigung von Integralbauteilen der Luft- und Raumfahrtbranche, wie beispielsweise Rumpf- oder Triebwerkskomponenten, erfolgt mehrheitlich durch spanende Verfahren aus Vollmaterial.
    Year: 2019
    Funding: BMBF
    Duration: 05/19- 04/22

SFB Tailored Forming

  • SFB 1153 - B4: Function-adapted process planning for the machining of hybrid components
    The machining has, as a final step in the process chain of solid components production over the manufactured surface and subsurface properties, a significant influence on the application behaviour and the life span of components. A possibility to use this knowledge already in the design phase of the component to define a machining strategy does not exist yet. Hence, the aim of the subproject B4 is to connect the design of a component with its process planning.
    Year: 2017
    Funding: DFG
    Duration: 07/2019 - 06/2023

SFB Regeneration

  • SFB871-B2: "Dexterous regeneration cell"
    The subproject B2 ("dexterous regeneration cell") of the SFB871 investigates the technology-based, re-contouring of complex capital goods by milling. Both, process and machine technology fundamentals are derived.
    Year: 2011
    Funding: DFG
    Duration: 01/2014 – 06/2022
  • SFB871 – C1: „Simulationsbasierte Prozessauslegung spanender Rekonturierungstechnologien“
    Im Teilprojekt C1 („Simulationsbasierte Prozessauslegung spanender Rekonturierungstechnologien“) des SFB871 werden am Beispiel von Triebwerksschaufeln die spanende Rekonturierung und ihr Einfluss auf die Oberflächenqualität sowie die Eigenspannung in der Randzone untersucht. Ziel ist es Bearbeitungsregeln zur gezielten Einstellung der zerspanungsbedingten Bauteilbeeinflussung aufstellen und eine bauteilindividuelle NC-Prozessplanung vorzunehmen.
    Team: Sven Friebe
    Year: 2012
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 01/2014 – 12/2021
  • SFB 871 - T1: "Magnetisch gelagerte Rundachse zum Einsatz in der Produktregeneration"
    Im Transferprojekt T1 des SFB871 werden die hervorragenden Erkenntnisse des Teilprojekt B2 weiterentwickelt und für den industriellen Einsatz erprobt. Im Rahmen des Projekts werden die Ansätze einer magnetisch geführten Spindel auf einen Rundtisch übertragen. Damit erweitert das Projekt die geschickte Reparaturzelle für Triebwerksschaufeln um ein werkstückseitiges Element.
    Year: 2015
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 05/2013 bis 04/2016

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  • SFB653 – N1: Gentelligente Maschinenkomponenten für Werkzeugmaschinen
    Im Teilprojekt N1 („Gentelligente Maschinenkomponenten für Werkzeugmaschinen“) des SFB653 werden „fühlende“, sensorische Komponenten ausgelegt, realisiert und erforscht, mit denen Zustandsdaten aus Zerspanprozessen gewonnen werden können. Auf Basis dieser Daten können neuartige Überwachungsstrategien umgesetzt werden.
    Year: 2007
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 07/2013 – 06/2017
  • SFB516 - Schleifen komplexer Mikrogeometrien
    Ziel des Teilprojektes B3 aus dem SFB516 ist die Untersuchung von spanenden Fertigungsverfahren zur Herstellung von hochgenauen Strukturen und Bauteilen der Mikrosystemtechnik. Der Fokus aktueller Arbeiten liegt auf der Weiterentwicklung des kontakterosiven Abrichtens mehrschichtiger, metallisch gebundener Schleifwerkzeuge. Ferner stellt ein neuer Ansatz das Profilschleifen mit CVD-Diamant beschichteten Umfangsschleifscheiben dar. Für diese neuen Werkzeuge bez. Prozesstechnologien werden die grundlegenden Zusammenhänge zwischen Spanbildung, Prozessverhalten und Werkstückqualität erarbeitet.
    Year: 2010
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Duration: 07/2006 – 06/2010
  • Methode zur Charakterisierung der Bearbeitbarkeit von Beton
    Ziel des zusammen mit dem Institut für Mineralogie durchgeführten Vorhabens ist es, auf Basis charakteristischer Signalmuster des Luft- Körperschalls auf die Trennschleifeigenschaften unbekannten Betonverbunds zu schließen. Diese Kenntnis ist erforderlich für einen prozesssicheren und wirtschaftlichen Einsatz der diamantimprägnierten Trennschleifscheiben.
    Year: 2010
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Duration: 11/2009 – 10/2010
  • "Integratives Fabrik-, Technologie- und Produkt-Roadmapping auf Basis eines ganzheitlichen Einfluss- und Bewertungsmodell"
    Im Rahmen des Projektes FTP Roadmapping wurden zunächst die für die drei Planungsdisziplinen relevanten Merkmale identifiziert und die Beziehungen zwischen diesen Merkmalen ermittelt. Darauf aufbauend erfolgte die Entwicklung eines Bewertungsmodells, das in eine Methodik zum integrierten Roadmapping überführt und anschließend empirisch überprüft wurde. Basierend auf diesen Ergebnissen wurde durch die Entwicklung von Informationstransfer-Methoden und der Methode zur Identifikation von kritischen Interdependenzen sowie zur Ermittlung von Gegenmaßnahmen eine Integration der strategischen Planungsergebnisse in die operativen Planungsprozesse vorgenommen. Abschließend wurden auf dieser Grundlage Maßnahmenkataloge erarbeitet.
    Year: 2010
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 11/2006 - 10/2008 und 03/2009 – 02/2010
  • Projekt Make-it
    In Zusammenarbeit mit Industriepartnern wurden Lösungen zur Verfügbarkeits-steigerung von Werkzeugmaschinen erarbeitet. Einerseits wurden Überwachungs-funktionalitäten realisiert, die die Erfassung des Verschleißzustands kritischer Komponenten ermöglichen. Zum anderen wurden Instandhaltungs-Planungsstrategien entwickelt, die eine wirtschaftlich optimale Durchführung von Instandhaltungs-maßnahmen unterstützen
    Year: 2010
    Funding: BMBF-Förderung
    Duration: 03/2007 - 06/2010
  • Stabilität und Sensibilität von HPC-Fräsprozessen
    Die Hochleistungsbearbeitung bietet großes Potenzial zur Erhöhung der Produktivität und der Effizienz von Fertigungsprozessen. Im Rahmen dieses Projekts wird der Einfluss der Werkzeuggeometrie auf die Prozessstabilität von Aluminiumfräsprozessen untersucht. Als Ergebnis konnte ein Leitfaden für die prozessspezifische Auslegung von Schaftfräsern für die Hochleistungsbearbeitung erarbeitet werden.
    Year: 2010
    Funding: Forschungsvereinigung Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik e. V. (FWF)
    Duration: 08/2008 - 07/2010
  • Vermeidung des kohäsiven Versagens PVD-beschichteter Hartmetall-Zerspanwerkzeuge
    Kohäsives Versagen PVD-beschichteter Hartmetall-Zerspanwerkzeuge, d. h. Abplatzen der Schicht mit anhaftendem Substratmaterial während der Zerspanung, bedeutet in der Regel ein abruptes, unplanmäßiges Ende des Zerspanprozesses. Als Ursache für diese Versagensart wird der Eigenspannungszustand in der Substratrandzone angesehen, wo im Belastungsfall starke Zugspannungen auftreten können, die eine Schwächung des Materials bis hin zum Versagen bedeuten. Der Eigenspannungszustand ist das Resultat der Vorbehandlungs- und des Beschichtungsprozesses. Ein empirisches Modell der Entstehung und Verteilung von Eigenspannungen konnte abgeleitet werden.
    Year: 2010
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Duration: 3/2008 - 2/2010
  • Methode zur Verringerung der Bauteilbeeinflussung bei der Hartzerspanung
    Das durchgeführte Vorhaben zielte auf die weiterführende Erforschung grundlegender Zusammenhänge zwischen der Gestalt der Schneidenecke (Eckenverrundung und Freiflächengeometrie), den Kontaktverhältnissen und Werkzeugverschleiß sowie der Randzonenbeeinflussung bei der Hartzerspanung ab. Es konnte ein neuartige Werkzeuggeometrie entwickelt werden, mittels derer die Standzeit von Werkzeugen in der Hartzerspanung bei gleichbleibender Bauteilqualität verdreifacht werden kann.
    Year: 2010
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Duration: 03/2006 - 02/2010
  • Maschinenzustandsbasierte Verfügbarkeitsdienstleistungen für hochproduktive Fertigungsanlagen (Makeit)
    In Zusammenarbeit mit Industriepartnern wurden Lösungen zur Verfügbarkeitssteigerung von Werkzeugmaschinen erarbeitet. Einerseits wurden Überwachungsfunktionalitäten realisiert, die die Erfassung des Verschleißzustands kritischer Komponenten ermöglichen. Zum anderen wurden Instandhaltungs-Planungsstrategien entwickelt, die eine wirtschaftlich optimale Durchführung von Instandhaltungsmaßnahmen unterstützen.
    Year: 2010
    Funding: Förderung durch das BMBF
    Duration: 03/2007 - 06/2010
  • Schleifen von Stahl-Keramik-Verbundwerkstoffen
    Ziel dieses Vorhabens ist es, einen Prozess zur Schleifbearbeitung des Stahl-Keramik-Verbundwerkstoffes zu entwickeln. Hierzu müssen die zugrundeliegenden Materialtrennmechanismen verstanden und durch geeignete messtechnische Kenngrößen definiert werden. Dazu ist eine Analyse der Oberflächen- und Randzonenbeeinflussung im Zusammenhang mit den Prozesssystem- und -stellgrößen durchzuführen. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen wird mit Hilfe von Signifikanzanalysen ein Beschreibungsmodell entwickelt, das die Materialtrennmechanismen in Abhängigkeit zu den Prozesssystem- und –stellgrößen stellt.
    Year: 2011
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Duration: 10/2009 – 9/2011
  • Provides-Werkzeugvarianten für die Bearbeitung schwer zerspanbarer Materialien
    Die Eigenschaften eines Werkzeugs zur Bearbeitung schwer zerspanbarer Materialien müssen speziell auf jedes zu fertigende Bauteil abgestimmt werden. Erforderlich sind umfangreiche Erprobungen und Anpassungen, die eine lange Entwicklungsdauer sowie hohe Kosten verursachen. Im Projekt wurde deshalb eine Simulationslösung, geschaffen, die, aufbauend auf einem dreidimensionalen Modell des Fräswerkzeugs, eine Analyse des Prozessverhaltens erlaubt.
    Year: 2011
    Funding: BMBF-Förderung
    Duration: 04/2009 - 03/2011
  • SFB 489 TP C3 – Positionierung technologischer Schnittstellen in Fertigungsketten
    Von der Integration neuer, innovativer Verfahrenstechnologien in etablierte Prozessketten erwarten Unternehmen eine kontinuierliche Verbesserung ihrer Produktivität in der Fertigung. Die Amortisation dieser Maßnahmen hängt besonders von der Fähigkeit ab, die veränderte Prozesskette sicher zu beherrschen und Störungen beim Anlauf und Betrieb zeitnah zu beheben. Mit dem Ziel einer ganzheitlichen Prozesskettenauslegung leistet das Teilprojekt C3 des Sonderforschungsbereichs 489 durch die Entwicklung einer simulationsgestützten Planungsmethode einen wesentlichen Beitrag für eine zeitnahe Kompensation von Betriebsstörungen und einen optimalen Betrieb von Prozessketten.
    Year: 2011
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 01/2000 - 12/2011
  • Hochproduktivitätszelle zum automatisierten Austrennen und Entgraten dünnwandiger Bauteil: „HighFlex“.
    Das Ziel des Forschungsprojekts HighFlex ist die Bereitstellung von Technologien, die ein prozesssicheres, automatisiertes Entgraten und Austrennen dünnwandiger, filigraner Bauteile ermöglichen. Hierdurch soll eine deutliche Verkürzung von Produktionsprozessketten erreicht werden. Der wesentliche Lösungsansatz besteht darin, eine integrierte Bearbeitungszelle zu realisieren, die eine Kooperation spanender Werkzeugmaschinen mit Robotersystemen vorsieht.
    Year: 2011
    Funding: MW-Förderung
    Duration: 07/2009 - 09/2011
  • [G_TOP] - Gewichtung technologischer und operativer Produktionsziele im Rahmen der Arbeitsplanung
    Das Ziel des Grundlagenprojektes war es, eine Methode zur Steuerung der Arbeitsvorbereitung für die Optimierung von Produktionsprozessen unter Berücksichtigung der strategischen Unternehmensausrichtung zu entwickeln. Mit dieser Methode werden strategische Unternehmensziele, welche Auswirkungen auf die gesamte Produktion haben, sowie operative Ziele der Funktionsbereiche innerhalb der Produktion in die Arbeitsvorbereitung integriert. Somit können entsprechende Optimierungspotenziale, z. B. eine bessere Durchlaufzeit oder Reduzierung der Prozesskosten, identifiziert und genutzt werden. Hierfür erfolgte innerhalb des Projektes die Synchronisation der strategischen, operativen und technologischen Ziele innerhalb der Funktionsbereiche Konstruktion, Arbeitsvorbereitung und Fertigung für eine Werkstattfertigung.
    Year: 2011
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 03/2009 - 04/2011
  • Projekt SPP 1180 „Prognose und Beeinflussung der Wechselwirkungen von Strukturen und Prozessen“
    Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, die Wechselwirkungen zwischen Prozess und Struktur beim Werkzeugschleifen zu verstehen und auftretende Fehler schon in der Planungsphase zu vermeiden. Hierzu wurde ein numerisches Modell zur Berechnung der Werkzeug-Werkstück-Wechselwirkung sowie eine breite empirische Datenbasis erstellt. Es folgte die Modellierung der auftretenden Nachgiebigkeiten des Systems Werkzeug-Werkstück-Maschine unter Berücksichtigung des Materialabtrages am Werkstück und der damit verbundenen Steifigkeitsänderung. Es ist nun möglich, den räumlichen Verformungszustand und den resultierenden geometrischen Konturfehler des herzustellenden Werkstücks vorherzusagen und durch eine geeignete Anpassung der NC-Bahn zu kompensieren.
    Year: 2011
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 05/2005 - 06/2011
  • Projekt FormVIP
    Ziel des Kooperationsprojekts FormVIP war es eine Methode zur kostenoptimierten Konstruktion von Gussteilen und -formen durch Virtual Prototyping von Druckgussformen zu entwickeln. Diese wurde in Zusammenarbeit mit einem Industriepartner erarbeitet und mittels eines Softwareprototyps getestet.
    Year: 2011
    Funding: Zentrale Innovation Mittelstand (ZIM)
    Duration: 11/2009 - 10/2011
  • Einfluss stetig und unstetig verrundeter Schneidkanten auf das Verschleiß-verhalten von Drehwerkzeugen (DE 447/71-1)
    Ziel dieses Vorhabens ist der Aufbau eines Modells, mittels dessen die Gestalt der Schneide, die zu minimalem Verschleiß beim Drehen in Abhängigkeit der Prozesseinstellgrößen führt, ermittelt werden kann. Dafür ist die Klärung des Einflusses stetig und unstetig verrundeter Schneidkantengeometrien auf Spanbildung, Prozesskräfte, Spanflächen¬temperaturen und das resultierende Verschleißverhalten der Werkzeuge sowie die Überführung dieser Größen in ein Modell und die Simulation der Spanbildungsmechanismen entscheidend.
    Year: 2011
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Duration: 09/2009 – 08/2011
  • SPP1180 „Prognose und Beeinflussung der Wechselwirkungen von Strukturen und Prozessen“
    Innerhalb des Schwerpunktprogramms SPP1180 wurde das Phänomen des Herausziehens von Fräswerkzeugen aus Werkzeug-Schrumpfaufnahmen während des Bearbeitungsprozesses erforscht. Neben intensiven Arbeiten zur gekoppelten Prozess-Struktur-Simulation wurden umfangreiche experimentelle Studien mit Hilfe eines einzigartigen Spindelversuchsstands durchgeführt.
    Year: 2011
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 11/2007 - 10/2011
  • SPP1156 „Adaptronik für Werkzeugmaschinen“
    Im Rahmen des Schwerpunktprogramms SPP1156 wurden in zwei Teilprojekten adaptronische Komponenten für Werkzeugmaschinen erforscht. Einerseits wurde eine elektromagnetische Linearführung ertüchtigt, Bahnabweichungen und Schwingungsanregungen zu reduzieren. Andererseits wurde eine piezoaktorische Frässpindeleinheit realisiert, mit der eine aktive Dämpfung von Prozessschwingungen möglich ist.
    Year: 2011
    Funding: DFG-Förderung
  • SFB489 „Aufmaßorientierte Feinpositionierung“ und „Hartfeinbearbeitung präzisionsgeschmiedeter Bauteile“
    Innerhalb des SFB489 wurden mechatronische Maschinenkomponenten zur Unterstützung spanender Prozesse in einer verkürzten Prozesskette zur Herstellung präzisionsgeschmiedeter Bauteile realisiert. Neben einem 2-Freiheitsgrad- und einem 4-Freiheitsgrad-Spannfutter für die Drehbearbeitung wurde ein aktiver Reitstock für die Schleifbearbeitung aufgebaut. Darüber hinaus wurden Prozess-Vorsteuerungs- und –regelungsstrategien erforscht, die eine Kompensation von Bauteildeformationen während der Schleifbearbeitung erlauben.
    Year: 2011
    Funding: DFG-Förderung
  • Energieautarke µ-Systeme in Werkzeugmaschinen (ENµA)
    Im ENµA-Projekt wurde ein integrierter sensorischer Kugelgewindetrieb realisiert, mit dem eine Beobachtung des Komponentenverschleißverhaltens möglich ist. Neben DMS-basierten Sensoren wurden Dünnfilm-Sensorschichten untersucht. Die Datenübertragung aus dem beweglichen System erfolgt drahtlos. Zur Energieversorgung wurden u.a. Energy harvesting –Strategien analysiert.
    Year: 2011
    Funding: Förderung durch das BMBF
    Duration: 05/2008 - 12/2011
  • Wirtschaftliche, adaptronische und sichere Schlüsselkomponenten für die Servicerobotik in der Produktion (koSePro)
    Für den Einsatz von Industrierobotern zur Bauteilhandhabung in Umformprozessen wurde ein geregelt nachgiebiger Endeffektor realisiert, der die Roboterstruktur gegen Prozessimpulse entkoppelt, aber eine hinreichend genaue Werkstückpositionierung ermöglicht. Zur Unterstützung der Mensch-Maschine-Interaktion wurde ein mehrstufiges Sicherheitskonzept entwickelt, welches insb. das Geschwindigkeitsverhalten des Roboters an die Nähe einer interagierenden Person anpasst.
    Year: 2011
    Funding: Förderung durch das BMBF
  • Lebenszyklusorientierte Werkzeugmaschine (LoeWe)
    Das Verbundprojekt LoeWe hatte zum Ziel, innovative Maschinenkomponenten, Überwachungsstrategien sowie Kostenkalkulationsmethoden bereitzustellen, mit denen die zu erwartenden Lebenszykluskosten einer Werkzeugmaschine einerseits gesenkt und andererseits bereits während der Entwicklungsphase transparent prognostiziert werden können. Es entstand eine Versuchsmaschine, in die die prototypischen Komponenten integriert wurden.
    Year: 2011
    Funding: Förderung durch das BMBF
  • Lineardirekt angetriebener Flächenmotor für Werkzeugmaschinen
    Im Rahmen des Grundlagenforschungsprojektes „Flächenmotor“ wird ein neuartiger direktangetriebener Planarmotor aufgebaut und erforscht. Aufgrund einer ineinander verschachtelten Motorwicklung (Kreuzwicklung) ergibt sich ein gegenüber anderen Lösungsansätzen wesentlich kompakterer Aufbau.
    Year: 2011
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 07/2012 – 06/2014
  • Laserbearbeitung von CFK-Werkstoffen (CFKLas)
    In Zusammenarbeit mit dem Laser Zentrum Hannover (LZH) werden Prozess- und Anlagentechnologien zur wirtschaftlichen Laserbearbeitung von Bauteilen aus CFK entwickelt. Am IFW werden Anlagenkonzepte erarbeitet, die eine dynamische, flexible und robuste Laserbearbeitung ermöglichen.
    Year: 2011
    Funding: Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (EFRE)
    Duration: 06/2010 – 05/2013
  • „Kompakte Maschinenmodule für die spanende Mikrobearbeitung“ im SPP1476
    Im laufenden Projektzeitraum wird ein neuartiger fluiddynamischer Planarantrieb erforscht. Durch Integration der Funktionen „Führung“ und „Antrieb“ wird eine extrem kompakte Bauweise ermöglicht, die sich zum Einsatz in kleinen Bearbeitungsmaschinen zur Mikrobearbeitung eignet.
    Year: 2011
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 07/2010 – 06/2013
  • NCplus – Prozess- und wertschöpfungsorientierte Werkzeugmaschine
    Das Projekt NCplus befasst sich mit der Energieeffizienz von Werkzeugmaschinen. In Zusammenarbeit mit Industriepartnern werden verschiedene Strategien erforscht, mit denen eine Senkung des Energiebedarfes von Werkzeugmaschinen erreicht werden kann.
    Year: 2011
    Funding: Förderung durch das BMBF
    Duration: 07/2009 - 06/2012
  • Forschungsverbund Geothermie und Hochleistungsbohrtechnik (gebo) - Projekt B3:Automatisierung des Bohrprozesses
    Im Rahmen des Forschungsverbundes „gebo“ werden innovative Lösungen zur Automatisierung der Tieflochbohrtechnik zur wirtschaftlichen Erschließung geothermischer Reservoirs erarbeitet. In mehreren Teilprojekten werden mechatronische Systeme entwickelt, die zum Auf- und Rückbau des Bohrstrangs dienen.
    Year: 2011
    Funding: Förderung durch das Land Niedersachsen
    Duration: 02/2009 – 01/2014
  • Methode zur motorintegrierten Dämpfung von Spindelschwingungen bei Werkzeugmaschinen
    In Zusammenarbeit mit dem Institut für Antriebssysteme und Leistungselektronik der Leibniz Universität Hannover wird ein aktiv gedämpftes Hauptspindelsystem erforscht, welches eine Erhöhung der Stabilitätsgrenzen in Fräsprozessen erlaubt. Mit Hilfe eines elektromagnetischen Aktors innerhalb des Spindelantriebs werden Rotorschwingungen dämpfend beeinflusst.
    Year: 2011
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 01/2010 – 12/2011
  • Schneidkantengestalt und Prozessgestaltung beim Fräsen (GeoMill)
    Das Forschungsziel dieses Vorhabens ist die Steigerung der Produktivität und Prozesssicherheit durch eine angepasste Schneidkantenmikrogeometrie bei der Fräsbearbeitung. Hierzu wird die Schneidkantenverrundung systematisch unter gleichzeitiger Variation der Prozesseinstellgrößen sowie der Prozessnebenbedingungen analysiert. Als Ergebnis des Projektes steht ein Modell zur Verfügung, mit dem die optimale Schneidkantenverrundung für unterschiedliche Bearbeitungssituationen gewählt werden kann.
    Year: 2012
    Funding: Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF)
    Duration: 10/2012 – 09/2014
  • Konstrukteur 2020
    Produkte und Prozesse im Maschinen-, Fahrzeug-, Geräte und Anlagenbau ändern sich stetig. Neue Werkstoffe, Komponenten, Funktionsträger, Systeme und computergestützte Entwurfs- und Berechnungstechnologien bieten immer wieder neue Möglichkeiten der Produktgestaltung und -auslegung. Neue Fertigungs- und Montageprozesse mit digitaler Steuerung und Regelung, neue Fertigungsverfahren und Automatisierungsmöglichkeiten können und müssen genutzt werden. Diese Entwicklungen stellen Ingenieure vor immer wieder neue Herausforderungen und Aufgaben. Betroffen davon sind vor allem jene, die Entwickler, Treiber und Gestalter im Entstehungsprozess neuer mechanischer und mechatronischer Produkte sind: Konstrukteure.
    Year: 2012
  • Verbesserung der Flexibilität und der Prozesssicherheit diamantbesetzter Trennschleifscheiben bei der Bearbeitung von Naturstein und Beton
    Der Trennschleifprozess von Gesteinen ist bislang durch einen Selbstschärfeffekt der Werkzeuge geprägt, wodurch diese auf bestimmte Werkstoffeigenschaften angepasst und mit definierten Schnittparametern betrieben werden müssen. Aus diesem Grund sind in Produktionsstätten mit einer großen Bandbreite an zu bearbeitenden Werkstoffen zeit- und kostenintensive Werkzeugwechsel erforderlich, was sowohl die Flexibilität als auch die Produktivität in der Fertigung einschränkt. Im Rahmen dieses Forschungs¬vorhabens wird daher eine Vorrichtung entwickelt, die eine gezielte Beeinflussung des für den Schleifprozess wesentlichen Schneidkornüberstands hK mittels kontakterosiver Wirkmechanismen ermöglicht. Hierdurch können erstmals unterschiedliche Werkstoffe mit demselben Werkzeug prozesssicher und produktiv bearbeitet werden.
    Year: 2012
    Funding: AiF
    Duration: 12/2010-2/2013
  • Trockenes Seilschleifen von Stahlstrukturen beim Rückbau kerntechnischer Anlagen
    Ziel des Projekts ist die Entwicklung von Werkzeugen und Maschinenkomponenten, welche eine trockene Seilschleifbearbeitung von metallischen und mineralischen Strukturen beim Rückbau kerntechnischer Anlagen ermöglichen.
    Year: 2012
    Funding: Bundesministerium für Bildung und Forschung
    Duration: 07/2009 – 06/2012
  • FOR576: Mikrostrukturierung thermomechanisch hoch beanspruchter Oberflächen -Teilprojekt 2: Spanende Verfahren zur Mikrostrukturierung
    Im Rahmen der DFG-Forschergruppe 576 „Mikrostrukturierung thermomechanisch hoch beanspruchter Oberflächen“ beschäftigen sich Wissenschaftler der Universität Kassel und der Leibniz Universität Hannover am Beispiel der Zylinderbuchse mit der Reibungsreduzierung von Oberflächen über Mikrostrukturen. Am IFW werden hierfür völlig neue Verfahren und Bearbeitungsstrategien für das spanende Einbringen sog. Mikroschmiertaschen entwickelt und erforscht.
    Year: 2012
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Duration: 05/2009 - 04/2012
  • SFB489 A4 - Feinbearbeitung von Stahl-Keramik-Verbunden
    Ziel des Teilprojektes A4 ist die Herstellung von keramikverstärkten Schmiedegesenken zur Warmmassivumformung durch das Schleifen. Im Fokus steht hierbei die materialspezifische Prozessauslegung zur Vermeidung von Materialstufen zwischen der Keramik- sowie Stahlkomponente aufgrund elastischer Bauteilverzüge.
    Year: 2012
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Duration: 11/2009 – 12/2011
  • NC-Code Optimizer
    Die Auslegung mehrachsiger Fertigungsprozesse stellt trotz der Unterstützung durch modernste Softwareprodukte hohe Anforderungen an den jeweiligen Bearbeiter. Der Fokus bei der Prozesserstellung mittels eines CAM-Systems liegt auf der Erzeugung von schneidenden Werkzeugwegen. Dagegen sind Einflussmöglichkeiten nicht-schneidender Werkzeugbewegungen in der Regel begrenzt. Dabei ist insbesondere bei mehrachsigen Fertigungsprozessen das Kollisionsrisiko ungleich höher, eine CAM-seitige Unterstützung ist wünschenswert. Ziel des Forschungsprojektes „NC-Code Optimizer“ ist es, die Auslegung von nicht-schneidenden Werkzeugbewegungen bereits in der Planung zu automatisieren und zu optimieren.
    Year: 2012
    Funding: Eurostars
    Duration: 11/2009 - 02/2012
  • Projekt „Dynamische Kalkulation“
    Ziel des Forschungsprojektes „Dynamische Kalkulation“ ist die Entwicklung eines neuartigen Ansatzes zur dynamischen Angebotskalkulation im Werkzeug- und Formenbau. Hierzu sollen neben der Erfassung zeitlich veränderlicher Kostengrößen börsenorientierte Preisbildungsmechanismen in die Angebotskalkulation integriert werden
    Year: 2012
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 01/2011 - 12/2012
  • CAPE – Einsatz moderner CAx-Technologien in kmU´s – Vom Entwurf zum realen Bauteil
    Das Projekt CAPE verfolgt das Ziel eine berufsbegleitende wissenschaftliche Weiterbildung für Fach- und Führungskräfte zu konzipieren und durchzuführen. Zielgruppe der Weiterbildung sind Fach- und Führungskräfte von KMUs sowie für Hochschulabsolventinnen und -absolventen in der Berufseinmündungsphase. Ausführliche Informationen zu den Inhalten und der Organisation von CAPE erhalten Sie unter: <a href="http://cape.ifw.uni-hannover.de/">http://cape.ifw.uni-hannover.de/</a>
    Year: 2012
    Funding: Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (EFRE)
    Duration: 06/2012 – 05/2014
  • Flexible Softwarearchitektur zur integrierten Simulation von Fertigungsprozessen hybrider Werkzeugmaschinen (FleXimPro)
    Heutzutage werden über den gesamten Produktlebenszyklus verschiedenste Softwarewerkzeuge für Simulationen in allen Abstraktionsebenen eines Fertigungssystems eingesetzt. Das Projekt „Flexible Softwarearchitektur zur integrierten Simulation von Fertigungsprozessen hybrider Werkzeugmaschinen“ hat zum Ziel, über einen einheitlichen Mechanismus diese Softwarelösungen anzubinden und komplexe gekoppelte Simulationen zu konfigurieren.
    Year: 2012
    Funding: Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur
    Duration: 01/2012 - 06/2012
  • Projekt Mk-ProInst
    Hauptziel des Projekts MK-ProInst ist die Entwicklung eines Modellierungsansatzes, der es erlaubt, produktionstechnische und produktionswirtschaftliche Aspekte von Produktion, Verschleiß und Instandhaltung zusammenzuführen, in integrierten Modellen die gegenseitigen Wechselwirkungen zu analysieren und so die theoretische Basis für eine effiziente Ressourcennutzung zu legen.
    Year: 2012
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 07/2010 - 12/2012
  • Projekt AGILITA
    Gegenstand des Projektes „AGILITA – Agile Produktionslogistik und Transportanlagen“ ist die Entwicklung und Umsetzung eines flexiblen und reaktionsfähigen Logistiksystems für die Produktionen kleiner und mittlerer Unternehmen (KMU), durch die Verknüpfung moderner Steuerungs- und Identifikationstechnologien, die eine Selbststeuerung sowie eine lückenlose Verfolgung der zu bearbeitenden Bauteile ermöglicht.
    Year: 2012
    Funding: BMWi-Förderung
    Duration: 11/2009 - 10/2012
  • InformGA: Integrative Prozesskettenoptimierung umformtechnisch gefertigter Bauteile auf Basis genetischer Algorithmen
    Im Rahmen von informGA - Integrative Prozesskettenoptimierung umformtechnisch gefertigter Bauteile auf Basis genetischer Algorithmen - wurde eine Methode zur softwareunterstützten Auslegung schmiedetechnischer Prozessketten unter Berücksichtigung der Gesenk- und Bauteilherstellung entwickelt. Ergebnisse der Validierung zeigen, dass sich mit Hilfe der entwickelten Methode der Rechenaufwand für die Auslegung von Produktionsprozessketten bei gleichzeitiger Erhöhung der Ergebnisgüte signifikant reduzieren lässt.
    Year: 2012
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 06/2010 – 09/2014
  • TecKompAss: Integrierte technologie- und kompetenzorientierte Arbeitsplanung in soziotechnischen Systemen
    Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer kompetenzorientierten Methode für die Fertigungsplanung. Dazu soll eine Kombination technologischer und kompetenzorientierter Ansätze zur Erweiterung der konventionell technologie-orientierten Fertigungsplanung führen. Durch diese Zusammenführung sollen bisher nicht genutzte Synergieeffekte erschlossen werden, um die Zielerreichung strategischer Produktionsziele zu verbessern.
    Year: 2012
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 01/2012 - 12/2013
  • CELERITAS – Entwicklung eines Systems zur Beschleunigung von Fertigungsprozessen
    In Zusammenarbeit mit einem Softwareentwicklungs- und einem Anwendungs-unternehmen wird eine kostengünstige modulare Fertigungssteuerung entwickelt, die eine echtzeitfähige Steuerung und Überwachung der Prozesse anhand von Kennzahlen erlaubt. Durch den schlanken Aufbau kann diese Systemsteuerung schnell und ohne hohen Aufwand in den bestehenden Unternehmensbetrieb integriert werden.
    Year: 2012
    Funding: ZIM-Förderung
    Duration: 10/2011 - 09/2013
  • „Thermomechanische Verformung komplexer Werkstücke durch Bohr- und Fräsprozesse“ im SPP1480
    Die im Flugzeugbau eingesetzten Strukturbauteile aus Aluminium- und Titan-basierten Legierungen stellen aufgrund der aus dem Zerspanprozess resultierenden Wärmedehnung extreme Anforderungen an die Prozessführung und die Bauteilqualität. Die Vorhersage dieser Effekte mittels eines innovativen Simulations- und Kompensationsverfahrens, welches die geschlossene Wirkkette aus Materialabtrag, Wärmeentstehung, Wärmeleitung und Wärmeverformung abbildet, stellt dabei weitere Herausforderung in diesem Projekt da.
    Year: 2012
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 01/2011 – 12/2017
  • Verfahren zur Modellierung der Einflüsse auf die Werkstückqualität bei der Fräsbearbeitung von Titan QualiTi
    Strukturbauteile in der Luftfahrt werden zunehmend aus Titan gefertigt. Die im Material vorhandenen und durch die Bearbeitung eingebrachten Eigenspannungen können zum Verzug dieser Großbauteile (Länge bis 5 m) führen, was hohe Kosten durch Nacharbeit oder Ausschuss verursacht. Das Ziel des Projekts QualiTi, das in Kooperation mit dem Partner Premium Aerotec durchgeführt wird, ist es, diesen Verzug durch die Vorhersage in einem Simulationssystem auf Basis technologischer Daten zu minimieren. Ansprechpartner:Thilo Grove, Steven Dreier
    Year: 2012
    Funding: Niedersächsisches Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr MW
    Duration: 12/2010 – 12/2013
  • Thermomechanische Wirkungen auf die Spanbildung bei FeAlCr-Legierungen
    Intermetallische Fe3Al-Cr-Legierungen besitzen Eigenschaften, die sie als Werkstoff für eine Vielzahl von technischen Anwendungen interessant machen. Über das Werkstoffverhalten dieser Legierungen bei der spanenden Bearbeitung bestehen Wissensdefizite, die der industriellen Nutzung dieses Werkstoffs bislang entgegenstehen. In diesem Projekt werden die Wirkzusammenhänge zwischen Werkstoff- und Gefügeeigenschaften sowie thermischen und mechanischen Prozessgrößen bei der Spanbildung grundlegend untersucht.
    Year: 2012
    Funding: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Duration: 11/2010 – 05/2013
  • Einfluss der Schneidkantengeometrie auf das Verschleißverhalten bei der Bearbeitung verschiedener Werkstoffe
    Kurzbeschreibung: Im Rahmen des Projektes wird der Einfluss der Schneidkantenverrundung auf das Einsatzverhalten von Fräswerkzeugen bei der Bearbeitung unterschiedlicher Werkstoffe analysiert. Weiterhin liegt der Fokus des Projektes auf der Entwicklung neuartiger Freiflächengeometrien zur Erhöhung der Standzeit von Werkzeugen sowie Optimierung der Bauteilqualität
    Year: 2012
    Funding: Ministerium für Wissenschaft und Kultur des Landes Niedersachsen (MWK)
    Duration: 01/2011 – 12/2012
  • Leistungssteigerung beim Schleifen mit Diamantwerkzeugen durch mechanisch abrichtbare, poröse metallische Verbindungen (17386 N)
    Aktuelle Anforderungen an Bauteilqualität und Wirtschaftlichkeit verlangen die Steigerung der Leistungsfähigkeit der Schleifwerkzeuge sowie einen kühleren Schliff, wobei gleichzeitig die Energieeffizienz erhöht werden soll. Metallisch gebundene Schleifscheiben besitzen das Potenzial, diesen Anforderungen gerecht zu werden. Die Bindungsstruktur verhindert jedoch die weite Anwendung und limitiert das Leistungsvermögen. Das Forschungsziel dieses Vorhabens war die Leistungssteigerung beim Schleifen mit Diamantschleifscheiben durch Qualifizierung einer mechanisch abricht-baren, porösen metallischen Bindung.
    Year: 2013
    Funding: AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)
    Duration: 01/2012 – 12/2013
  • OptiBox - Automatisierte Optimierung von Produktions-systemen durch mobile und selbstlernende Analyseeinheiten
    Das Ziel des Projektes ist es, kleinen und mittleren produzierenden Unternehmen die Optimierung ihrer Produktionssysteme durch die Entwicklung von mobilen, berührungslosen und selbstlernenden Analyseeinheiten (OptiBox) zu ermöglichen. Mittels dieser systematischen Datenaufnahme wird der finanzielle, personelle und zeitliche Aufwand für den Anwender deutlich reduziert. Im Rahmen des Vorhabens werden OptiBox-Systeme entwickelt (Hard- und Software), die mittels neuartiger RFID-Technologie Produktionsdaten aufnehmen und mit selbstlernenden Algorithmen vorverarbeiten. Darüber hinaus wird eine Schnittstelle zu Produktionssimulations-programmen erstellt, die eine gezielte Simulation zur Optimierung der Produktion ermöglicht. Die entwickelten Systeme werden bei diversen, projektbegleitenden Unternehmen getestet.
    Year: 2013
    Funding: BMBF-Förderung
    Duration: 05/2011 - 04/2013
  • Modulare Maschinen- und Prozesssimulation - Rahmenmodell für die Werkzeugmaschinen-konstruktion und Prozessauslegung
    Das Projekt „Modulare Maschinen- und Prozesssimulation“ hat zum Ziel, ein Konzept zur durchgängigen und skalierbaren Simulation von Werkzeugmaschinen zu entwickeln und in einem prototypischen Anwendungsszenario umzusetzen. Dazu ist es nötig, den funktionalen Aufbau des technischen Systems Werkzeugmaschine zu abstrahieren und den Modellaufbau zur Simulation zu standardisieren. Dies ermöglicht es, klar abgegrenzte Module zu definieren. Diese repräsentieren die einzelnen Systemkomponenten und stellen deren Funktion als Simulationsmodell bereit. Die austauschbaren Module können je nach gefordertem Detaillierungsgrad und Anwendungszweck in unterschiedlichen Konfigurationen nach einem einheitlichen Protokollentwurf miteinander interagieren und bilden auf diese Weise die Funktion des Gesamtsystems virtuell ab.
    Year: 2013
    Funding: Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur
    Duration: 01/2011 - 02/2013
  • SFB 653 – T01: „Anlernfreie Prozessüberwachung für die Einzelteilfertigung“
    Das Hauptziel des Transferprojektes „Anlernfreie Prozessüberwachung für die Einzelteilfertigung“ ist die Erhöhung der Prozesssicherheit von Produktionsanlagen in der Einzelteilfertigung. Dafür wird ein anlernfreies Prozessüberwachungsverfahren entwickelt, welches eine robuste und zuverlässige Überwachung schon für das erste gefertigte Werkstück ermöglicht.
    Year: 2013
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 10/2011 – 09/2014
  • Wind-Power-Roadmapping – Planung von Fertigungskapazitäten mittels Integrativen Roadmapping innerhalb der Windenergieanlagenbranche
    Ziel des Projektes Wind-Power-Roadmapping ist die strategische sowie operative Planung von Fertigungskapazitäten zur Produktion von Bauteilen für Windenergieanlagen wie z. B. Rotorblätter. Die dabei verfolgte Synchronisation der Produkt-, Fertigungstechnologie- und Fabrikplanung basiert auf der Berücksichtigung sämtlicher kausaler Wechselbeziehungen. Hierfür werden systemdynamische Prozesskettensimulationsmodelle entwickelt und in einem rechnerbasierten Werkzeug zur prozessübergreifenden Analyse, Planung und Auslegung von Fertigungskapazitäten implementiert.
    Year: 2014
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 11/2012 – 10/2014
  • Einfluss stetig und unstetig verrundeter Schneidkanten auf das Verschleißverhalten von Drehwerkzeugen
    Die Leistungsfähigkeit von Zerspanwerkzeugen kann nachweislich durch eine gezielte Schneidkantenpräparation erhöht werden Das Ziel des Forschungsvorhabens ist es, einen grundlegenden Beitrag zum Verständnis der Vorgänge im Bereich der Schneidkante bei der Anwendung geometrisch bestimmter Werkzeuge zu generieren. Im Fokus stehen die Auswirkungen stetig und unstetig verrundeter Schneidkanten auf die thermo-mechanischen Vorgänge im Bereich der Stau- und Trennzone vor der Schneide und damit auch auf den Werkzeugverschleiß.
    Year: 2014
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 08/2013 – 07/2015
  • SPP1551: „Erhöhte Wälzfestigkeit und Reibungsminderung bei Wälzlagern und Gleichlaufgelenken durch innovative Hartbearbeitung“
    Durch eine gezielte Hartbearbeitung mit den Verfahren Hartdrehen und Festwalzen lässt sich die Oberfläche und Randzone der Bauteile gezielt beeinflussen. Durch das Festwalzen werden Eigenspannungen in die Oberfläche eingebracht. In Kombination mit einem neu entwickelten Lebensdauermodell des Instituts für Maschinenkonstruktion und Tribologie (IMKT) ist so eine belastungsgerechte Auslegung von Wälzlagern möglich. Abschließend werden die Verfahren Hartdrehen und Festwalzen in einem kombinierten Prozess zusammengeführt. Im Bereich der Mischreibung werden die Oberflächenstrukturen durch das Festwalzen dahingehend verändert, dass die Reibung zwischen den Wälzpartnern reduziert wird.
    Year: 2014
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 01/2012 – 12/2017
  • SFB 653 – K2: „Planung und Überwachung spanender Fertigungsprozesse auf Basis von Werkstück- und Fertigungsinformation“
    Das Ziel des Teilprojektes K2 ist die Kombination von bauteilinhärenten Werkstückinformationen und Fertigungsinformationen für die Planung und Überwachung der Fertigung von gentelligenten Bauteilen. Dabei verfolgt das Teilprojekt K2 die Vision einer Gentelligenten Produktion, als Gesamtkonzept zur Einbindung von bauteilinhärenten Werkstückinformationen sowie Informationen aus gentelligenten Systemkomponenten.
    Year: 2014
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 07/2005 – 06/2017
  • SFB 653 – E1: „Bauteiloberflächen und -randzonen mit gentelligenten Eigenschaften“
    Das Teilprojekt E1 hebt die Trennung zwischen spanend gefertigtem Bauteil und Datenträger auf, indem Oberflächen- und Randzoneneigenschaften zur Speicherung von Informationen aus der Bauteilherstellung und über die erfahrenen Lasten im Lebenszyklus genutzt werden. Drei Nutzungsebenen der Randzone dienen als Informationsspeicher: 1. die Nutzung charakteristischer Oberflächenmerkmale zur individuellen Bauteilidentifizierung, die sich bei konventionellen Bearbeitungsprozessen ausbilden 2. die passive Randzonenveränderung durch Belastung im Einsatz zur Ableitung der Bauteilbelastungshistorie im Lebenszyklus und 3. die aktive Veränderung der Topografie durch die Einbringung informationstragender Mikrostrukturen. Letzteres konnte im 2. Förderzeitraum zu einem Entwicklungsstand gebracht werden, der eine separate Weiterführung im Rahmen des Transferprojektes T04 erlaubte. Nähere Informationen hierzu finden Sie an entsprechender Stelle auf dieser Webseite.
    Year: 2014
    Duration: 07/2005 – 06/2017
  • Modellierung des Stirnplanfräsprozesses von parallel angeordneten Werkstoffverbunden
    In der Fertigung von Hochleistungs-Verbundbauteilen, wie z.B. einem Zylinderkurbelgehäuse, müssen hohe Qualitätsanforderungen bezüglich der Maß- und Formgenauigkeit sowie Oberflächengüte erfüllt werden.
    Year: 2014
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 06/2013 – 05/2016
  • SFB 653 – T02 „Sensorisches Spannsystem zur Überwachung des System- und Prozesszustandes“
    Im Transferprojekt T02 wird ein sensorische Spannsystem für die industrielle Praxis erforscht. Dabei werden die im Teilprojekt N1 erarbeiteten Erkenntnisse genutzt und in ein konkretes Anwendungsszenario transferiert.
    Year: 2014
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 04/2012 – 03/2015
  • SFB 653 - T04: „Gentelligente Werkstücktopographiegestaltung und Produktivitätssteigerung geometrisch bestimmter Zerspanprozesse durch axiale Werkzeuganregung“
    Kernstück dieses Projektes ist ein aktorischer Werkzeughalter welcher in der Lage ist hochdynamische Oszillationen in axialer Richtung durchzuführen. Dadurch kann im Zerspannprozess eine gezielte Spandickenmodulation bei Frequenzen bis 2 kHz und Schwingweiten von 30 µm bewirkt werden. Mittels eines intelligenten Ansteuerungssystems können so u.a. Muster und Strukturen innerhalb eines Planfräsprozesses auf der Bauteiloberfläche erzeugt werden. Dies eröffnet neue Möglichkeiten im Bereich der Informationseinbringen oder des Plagiatschutzes. Darüber hinaus lassen sich zudem Eigenschaften wie Spanbruch, Verschleiß oder Kraftentwicklung in gewöhnlichen Zerspanprozessen positiv beeinflussen.
    Year: 2014
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 07/2013 – 07/2016
  • Applikationsspezifisches Design von PVD-Beschichtungen für Zerspanwerkzeuge
    Das Verschleißverhalten beschichteter Werkzeuge weist einen deutlichen Zusammenhang mit den Eigenspannungszuständen der Schichten auf. In Zusammenarbeit mit der Sulzer Metaplas GmbH werden eigenspannungs- und eigenschaftsoptimierte PVD-Beschichtungen entwickelt, die für prozessspezifische Applikationen im kontinuierlichen und unterbrochenen Schnitt bestmögliche Standzeiten erreichen. Hierfür werden die Eigenspannungszustände verschiedener Schichtsysteme analysiert und die Werkzeuge bei der Drehbearbeitung einer Stahl- und einer Titanlegierung in Zerspanuntersuchungen eingesetzt.
    Year: 2014
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 01/2013 – 12/2014
  • FOR 1845 „Ultra-Precision High Performance Cutting“
    The research group FOR 1845 “UP-HPC” investigates scientific methods and innovative technologies in order to increase the machining performance in ultra-precision cutting. In cooperation with the University of Bremen, the Institute of Production Engineering and Machine Tools (IFW) explores the potential of electromagnetic linear guides and model-based control strategies for use in ultra-precision machine tools.
    Year: 2015
    Funding: DFG
    Duration: 01.04.2014 – 31.03.2020
  • SchiSi – Simulationsoptimierte Schichtentwicklung
    Die Beschichtung von Zerspanwerkzeugen mittels PVD-Hartstoffschichten (Physical Vapour Deposition) erhöht die Standzeit und die Produktivität signifikant. Eine konventionelle Entwicklung eines Beschichtungssystems für eine Zerspanaufgabe umfasst heute eine Vielzahl von Versuchsreihen mit aufwendigen experimentellen Parameterstudien. Besonders die Untersuchung des Zerspanverhaltens in Praxisversuchen verursacht einen erheblichen Zeit-, Ressourcen- und Kostenaufwand. Das Ziel des Forschungsprojekts ist daher die Zeit- und Funktionsoptimierung des Entwicklungsprozesses von Zerspanwerkzeugen mit PVD-Hartstoffschichten für die Trockenbearbeitung durch den Einsatz von FE-Simulationen, die das Zerspanverhalten beschichteter Werkzeuge abbilden. Dazu sind grundlegende konzeptionelle Studien zur simulationsunterstützten Synthese von Schichtsystemen auf Basis von CrAl(X)N für Werkzeuge zur Trockenbearbeitung vorgesehen.
    Year: 2015
    Funding: DFG
    Duration: 01.01.2015 - 31.12.2017
  • Eingriffsverhältnisse bei der Zahnflußbearbeitung durch kontinuierliches Wälzschleifen
    Durch die gezielte Auslegung des Werkzeugprofils und der Bearbeitungsstrategie können die für die Zahnfußtragfähigkeit relevanten Faktoren Randzoneneigenschaften und Zahnfußkrümmungsradius positiv beeinflusst werden. Somit wird eine Erhöhung der Zahnfußlebensdauer erreicht. Für das kontinuierliche Wälzschleifen ist jedoch der Einfluss zahlreicher zahnrad-, schnecken- und prozessspezifischer Einflussgrößen auf die Zahnfußrandzone und die realisierte Zahnradendgeometrie bisher nicht systematisch untersucht worden und somit nicht bekannt. Das Hauptziel dieses Gesamtvorhabens ist damit ein grundlegender Beitrag zum Verständnis der Zusammenhänge bei der Bearbeitung der Zahnfußrundung durch kontinuierliches Wälzschleifen. Im Fokus stehen dabei die Auswirkungen geometrischer Schnecken- und Zahnradparameter, der Schneckenspezifikation sowie der Bearbeitungsstrategie auf den Eigenspannungs- und Gefügezustand der Zahnradrandzone sowie die verschleißbedingten Zahnradprofil-abweichungen im Zahnfußbereich. Gezielte Schleifuntersuchungen, 3D-Abtragssimulationen und analytische Prozessbetrachtung werden die benötigten Erkenntnisse liefern, um das Hauptziel dieses Vorhabens zu erreichen.
    Year: 2015
    Funding: DFG
    Duration: 01.04.2014 – 31.03.2016
  • Steuerung des Einsatzverhaltens metallisch gebundener Diamantschleifscheiben durch anpassbare Schleifscheibeneigenschaften
    Die Eigenschaften von metallisch gebundenen Schleifscheiben bestimmen deren Einsatzverhalten und somit die Leistungsfähigkeit des Schleifprozesses. Metallische Schleifscheiben werden durch das Heißpressen hergestellt und erhalten durch diesen Prozess ihre Eigenschaften. Aktuelle ist nicht allgemein bekannt, welche Eigenschaften signifikante Einflüsse auf das Einsatzverhalten besitzen. Darüber hinaus ist unklar, welche Wirkzusammenhänge zwischen Sintergrößen und diesen signifikanten Eigenschaften herrschen. Daher ist das Ziel dieses Vorhabens, einen Beitrag zu leisten, die dargestellte Wissenslücke zu schließen.
    Year: 2015
    Funding: DFG
    Duration: 01.01.2015 – 30.06.2016
  • Einfluss der Schneidkantenverrundung auf die Zerspankräfte bei variierenden Spanungsquerschnitten
    Die Entwicklung von Modellen zur Vorhersage von Prozesskräften und Spanbildung ist ein wichtiger Fokus der fertigungstechnisch orientierten Wissenschaft. Dieses ermöglicht die Auslegung von Werkzeugmaschinen, Antrieben sowie die konsequente Weiterentwicklung der Leistungsfähigkeit von Zerspanwerkzeugen. Hierzu sind exakte Kenntnisse über die induzierten Prozesskräfte sowie die Kraftgradienten am Zerspanwerkzeug erforderlich. Hierzu wird ein übergreifendes Kraftmodell auf der Basis der Ansätze von Jivishov und Köhler unter Berücksichtigung der Werkzeugattribute sowie der Werkstoffeigenschaften für die Drehbearbeitung entwickelt.
    Year: 2015
    Funding: DFG
    Duration: 01.01.2015 – 31.12.2016
  • DefAhS – Definierter Abtrag hocharmierter Stahlbetonstrukturen
    Beim Rückbau von Nuklearanlagen stellt die Dekontamination und fernhantierte Zerkleinerung von Stahlbetonen einen zentralen Punkt dar. Hauptziel ist es, das kontaminierte Material selektiv abzutragen, um das verbleibende Material, das bezogen auf die Gesamtanlage bzw. Gesamtmassen den überwiegenden Anteil darstellt, dem normalen Recyclingkreislauf zuführen zu können. Für die wenige Millimeter tiefe Oberflächendekontamination stehen einige Verfahren zur Verfügung, die stetig optimiert und weiterentwickelt werden. Ein Problem besteht aktuell in dem Abbruch und selektiven Tiefenabtrag von Stahlbetonen, z.B. bei Rissen oder Ausbrüchen, so dass die Oberflächen im Anschluss freimessbar sind. Im Projekt DefAhS wird ein Ansatz zur Lösung dieser Problematik mittels eines kombinierten Abtragswerkzeugs verfolgt. Während der Abtrag von reinem Beton mit einem angeregten Hinterschneidverfahren erfolgt, das sehr hohe Abtragsleistungen bei relativ geringen Arbeitskräften ermöglicht, sollen bewehrte Bereiche mittels eines Fräsverfahrens im Trockenschnitt abgetragen werden.
    Year: 2015
    Funding: BMBF
    Duration: 01.10.2013 - 30.09. 2016
  • Großflächige, schleiftechnologische Oberflächenfunktionalisierung zur Effizienzsteigerung von Pumpensystemen
    Riblet-Strukturen besitzen das Potenzial den Wirkungsgrad von Strömungsmaschinen positiv zu beeinflussen und somit einen Beitrag zur Energie- und Ressourceneffizienz zu leisten. Aktuell wird dieses Potenzial industriell jedoch nicht ausgeschöpft, da es an wirtschaftlichen Fertigungstechnologien zur Herstellung der Strukturen mangelt. Hier setzt dieses Projekt an.
    Year: 2015
    Funding: BMWi: Energieeffizienz in der Industrie
    Duration: 01.04.2013 - 31.03.2016
  • Sekomet – Angepasstes Seilschleifen komplexer, metallischer Strukturen
    Das Seilschleifen bietet verfahrensspezifische Vorteile. Es erlaubt das Trennen von Komponenten unterschiedlicher Werkstoffe und Geometrien mit nahezu unbegrenzter Schnitttiefe. Bei der Bearbeitung von Stahlstrukturen führen mechanische und thermische Belastungen jedoch zu einem vorzeitigen Komplettversagen des Werkzeugs. Im Rahmen des Projekts Sekomet wird die Prozesssicherheit der Seilschleifbearbeitung von Stahlstrukturen durch Prozessanpassungen und innovative Werkzeuge erhöht.
    Year: 2015
    Funding: BMBF
    Duration: 01.09.2014 – 31.12.2017
  • Influence of the manufacturing process on the subsequent residual stress relaxation in AISI 4140 steel
    This project is tailored according to the Phase III goals of the BRAGECRIM research initiative: The sustainable development of the German-Brazilian production chain through innovative technology. An important step towards a product’s life cycle behaviour is the machining process. This process determines the product´s surface and subsurface properties. Especially the latter (residual stresses, microstructure and hardness alterations, cracks, etc.) are relevant for fatigue life of the components. However, under mechanical load the subsurface properties might change. The special focus of this project is the residual stress relaxation due to external loads. This mechanism and the interaction with other surface and subsurface properties are not understood. The detailed characterisation of the mechanism of relaxation depending on the machining process will lead to advanced products. The vision of this project is the specific adjustment of surface and subsurface properties by adapted machining process design to optimise fatigue life of components. The investigation of the occurring mechanisms in a collaborative project will promote the knowledge exchange between Germany and Brazil regarding this important matter for cyclic mechanically loaded components.
    Year: 2015
    Funding: DFG, Fördermaßnahme Bragecrim
    Duration: 01.01.2015 – 31.12.2016
  • FeBast - Entwicklung von individuellen Stufenwerkzeugen basierend auf Konstruktionselementen
    Bei spanenden Fertigungsprozessen können durch den Einsatz sogenannter individueller Stufenwerkezuge mehrere Bearbeitungsschritte gleichzeitig mit nur einem Werkzeug durchgeführt werden. Durch die wegfallenden Werkzeugwechselzeiten kann die Produktivität eines Fertigungsprozesses erhöht werden. Der Produktivitätssteigerung steht jedoch bisher der hohe Entwicklungsaufwand von durchschnittlich 6 Monaten bei der Auslegung eines Stufenwerkzeugs gegenüber. In kleinen und mittelständischen Unternehmen mit deren typischen kleinen Losgrößen werden Stufenwerkzeuge deshalb nur selten verwendet. Ziel des Forschungsprojekts FeBast ist es die Entwicklungsdauer von Stufenwerkzeugen auf wenige Tage zu reduzieren so dass sie auch von KMU’s eingesetzt werden können. Dazu sollen zukünftig Stufenwerkzeuge basierend auf einem Baukastensystem konstruiert und gefertigt werden.
    Year: 2015
    Funding: BMBF – Fördermaßnahme: KMU-innovativ: Produktionsforschung
    Duration: 01.10.2014 - 30.09.2016
  • Simulationsbasierte Vorhersage von Randzonenveränderungen beim Schälwälzfräsen
    Hauptziel dieses Vorhabens ist es, den Einfluss der thermomechanischen Prozesseinflüsse auf die beim Schälwälzfräsen entstehenden Eigenspannungen zu ermitteln und die Höhe der Eigenspannungen sowie die Hauptspannungsrichtungen vorhersagen zu können. Hierdurch soll der hohe Aufwand bei der messtechnischen Bestimmung von Eigenspannungen deutlich reduziert werden.
    Year: 2015
    Funding: DFG-Förderung
    Duration: 01.01.2014 – 31.12.2015
  • HLProKet – Hochleistungsprozesskette in der Großserienfertigung
    Sowohl im Fahrzeug- als auch im Maschinen- und Anlagenbau werden hochbelastete und hinsichtlich Bauraum und Gewicht optimierte Maschinenelemente eingesetzt. Diese Maschinenelemente, wie bspw. Antriebsgelenkwellen für Kraftfahrzeuge, werden in komplexen Prozessketten, bestehend aus einer endkonturennahen Weichbearbeitung mittels trennender und umformender Fertigungsverfahren, einem Wärmebehandlungsprozess und mehreren spanenden Hartfeinbearbeitungsprozessen, hergestellt. Die Produktivität der Weichbearbeitungsprozesse ist enorm hoch doch von geringer Flexibilität. Der anschließende Wärmebehandlungsprozess ist für die Erzeugung von erforderlichen Verschleiß- und Festigkeitseigenschaften der Bauteile notwendig. Gleichzeitig ist dieser der kritische Punkt in der Herstellung hinsichtlich schwer kalkulierbarer Härteverzüge und unerwünschter Verformungen. Aufgrund der auftretenden Bauteilverzüge muss eine zeit- und kostenaufwendige Qualitätsprüfung und ggf. Hartfeinbearbeitung erfolgen.
    Year: 2015
    Funding: BMBF, Projektträger Karlsruhe (PTKA-PFT)
    Duration: 01.08.2014 bis 31.07.2017.
  • Knowledge transfer project SPP 1180: „Effective process design for tool grinding in consideration of the process-structure interactions“
    An important quality criterion in the process design is the prevention of geometric shape deviations due to interactions of process and workpiece. The deformation of the workpiece is primarily determined by the process forces, the material properties and the changing workpiece shape over time. Due to these relationships, a large number of experiments is required for the design of tool grinding processes until the process is customised. The aim of this project is the development and research of a method for the model-based design of individual tool grinding processes in industrial environments.
    Year: 2017
    Funding: DFG
    Duration: 01.01.2017-31.12.2018
  • Principles of a multi-coordinate positioning system for metal cutting machine tools
    Nowadays, machine tool feed drives are mostly systems with one degree of freedom (dof). By combining multiple systems, movements in multiple dof become relizable. However, this leads to a reduction in dynamics and accuracy of the system. With a multi-dof feed drive system significant benefits can be achieved. The scope of this project is to investigate a system, consisting of a planar direct drive combined with a contactless electromagnetic planar guide. Firstly, a test rig will be designed, realized and tested. Then the feed drive system will be extensively analyzed in terms of accuracy, dynamics and structural behavior. In a second period it is pursued to investigate the system in cutting processes.
    Year: 2018
    Funding: DFG
    Duration: 01/15 - 06/17
  • Hybride Spindel
    Universal spindles currently on the market are often only suitable for one of the two very productive processes of high-speed or high-performance machining due to their limited working range. The aim of the project is to develop a "hybrid" spindle that can switch between these two operating areas depending on the process, since in this case a wide range of materials can be processed cost-effectively and efficiently on the same machine.
    Year: 2018
    Funding: AiF-IGF
    Duration: 06/17 - 06/19
  • Sensing Guide Carriage (SGC)
    Micro strain gauges in notches allow highly sensitive force measurement. In combination with intelligent sensor placement and signal processing sensory properties can be added to structural machine tool parts without loss of stiffness. In order to reduce engineering effort, the development of sensing guide carriages as standard machine tool components is subject of this proposal.
    Year: 2018
    Funding: KIMM
    Duration: 03/18 - 08/20
  • Aktive Ruckentkopplung für Werkzeugmaschinen (AiR)
    Die dynamische Nachgiebigkeit der Maschinenstruktur stellt bei der Entwicklung von hochdynamischen Werkzeugmaschinen eine große Herausforderung dar. Durch hohe Ruckwerte (Zeitliche Ableitung der Beschleunigung) des Antriebs wird die Maschinenstruktur breitbandig zu Schwingungen angeregt. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Erforschung von aktiven Zusatzkomponenten, die in den Kraftfluss von Antrieb und Maschinenstruktur integriert werden und so der Strukturanregung entgegenwirken.
    Year: 2018
    Funding: DFG
    Duration: 07/16 - 06/18
  • WiZuBe - Economic and reliable condition monitoring
    The aim of this research project is to develop a user-friendly and reliable condition monitoring system for ball screws in machine tools, which parameters itself as autonomously as possible and adapts itself to the terms of use of the machine tool.
    Year: 2018
    Funding: AiF-IGF
    Duration: 03/18 - 08/20
  • Opti5Grind - Innovative 5-axis grinding of free-form surfaces
    Influences of pitch and yaw angle in grinding operations are investigated to gain a deeper understanding of their effect on surface quality. Afterwards, new strategies on freeform grinding using a moving contact point will be developed.
    Year: 2018
    Funding: ZIM
    Duration: 07/17 - 06/19
  • Rotor Cooling – Cooling of motor spindle shafts
    During the operation of motor spindles, heat losses occur in the motor and bearings. This heat leads to a series of undesired effects within the spindle-bearing-system. Therefore, the aim of this project is to develop a shaft cooling system based on lamellar heat exchangers.
    Year: 2018
    Funding: Industrie
    Duration: 08/07 - 10/18
  • SensDrill - Sensory BTA deep hole drilling tool to observe the center variation
    BTA deep-hole drilling is characterized by an external oil supply between the bore wall and the drill head. The oil transports the produced chips through the drill head and the drill pipe to the outside. To increase process reliability, the Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) Hannover is developing a sensory drill pipe together with BTA-Tiefbohrsysteme GmbH. The aim is to be able to determine and monitor the center deviation during machining.
    Year: 2018
    Funding: ZIM - BMWi
    Duration: 10/16 - 09/18
  • Indirect residual stress measurement using the ESPI wellbore method
    Qualification of the ESPI hole-drilling method for the measurement of residual stresses in steel, aluminium and titanium. Determination of optimal drilling and measuring parameters for reliable and reproducible residual stress measurement.
    Year: 2018
    Funding: Wege in die Forschung / Leibniz Universität Hannover
    Duration: 05/17 - 04/18
  • Cutting edge micropreparation of ultra hard cutting materials
    Cutting edge preparation shows high potential aiming to enhance the tool life time of cutting tools for hard turning. Conventional methods of preparation like brushing or blasting are subject to wear of the abrasive preparation tools which reduces the process reliability. Additionally, these preparations methods exhibit restrictions regarding intricated tool geometries. Especially for ultra hard cutting materials, laser machining of cutting edges is a promising alternative.
    Year: 2018
    Funding: DFG
    Duration: 08/16 – 07/18
  • Characterization of sintered metal bonded diamond grinding wheels
    The aim of the project is an overall model, which shows the grinding wheel characteristics and its application behavior fromthe production through the application and to the process result closely. For this purpose, it is necessary to work simultaneously and in close cooperation in the areas of sintering technology, grinding technology and modeling. In this way, adjustable properties and interactions can be identified and analyzed with regard to their process relevance and quantifiability.
    Year: 2018
    Funding: MWK
    Duration: 06/15 - 06/19
  • Investigation of the bonding mechanisms between framework and veneering material of all-ceramic tooth restorations
    The use of all-ceramic dental restorations based on zirconium oxide has steadily increased since the 1990s. The necessary manufacturing steps up to the finished restoration influence the bonding between the framework and the veneering material, often the restoration fails due to chipping. The exact mechanisms and relationships are currently not completely known, therefore the influence of the process chain on the bonding mechanisms between framework and veneering materials of all-ceramic dental restorations is examined in detail in this project.
    Year: 2018
    Funding: DFG
    Duration: 02/16 - 01/19
  • Electro Contact Discharge Dressing of multi-layer wire rope grinding tools for reinforced concrete and steel processing (KESS)
    The goal of this research project is to qualify multi-layered abrasive beads for the cutting of pure metal structures and thereby increase the productivity of the dismantling process. In order to compensate for the lack of self-sharpening effect, the multi-layered abrasive beads have to be sharpened in an adopted dressing process . Electro Contact Discharge Dressing (ECDD) will be used due to the metal binding of the beads.
    Year: 2018
    Funding: BMBF
    Duration: 09/16 - 08/19
  • Investigation of the function of a new type of milling tool designed for roughing and finishing operations
    The productivity in machining is often limited by self-excited vibrations, so-called chatter. To improve the process stability, flank face chamfers can be used, which have a damping effect due to the contact with the workpiece surface, but at the same time lead to a deteriorated surface quality. Therefore, in this project, a tool geometry is examined, which has both sharp and chamfered radially recessed tooths.
    Year: 2018
    Funding: DFG
    Duration: 07/17 - 30/06
  • Structured grinding wheel 2
    In profile grinding, the thermal load due to insufficient coolant supply is a challenge. The approach of microstructured grinding wheels faces this challenge as the coolant flow is increased and process forces are decreased by this method. Throughout this project, the capability to modify profile grinding wheels is investigated as well as the influence of such structures on the resulting workpiece properties.
    Year: 2018
    Funding: AiF
    Duration: 05/17 - 04/19
  • Innovative wire sawing tool for processing steel (InnoSeil)
    Wire sawing process has become increasingly important when cutting steel within a dry process. Currently used tools does not meet the requirements of this application satisfactorily. The aim of the project „InnoSeil“ which is supported by the BMBF is to develop an innovative wire sawing tool, whose tool life and productivity are significantly superior to conventional reference tools.
    Year: 2018
    Funding: BMBF
    Duration: 12/17 - 11/20
  • Grinding strategies for local, load-oriented edge zone modification of tools for sheet-bulk metal forming
    Forming tools for sheet-bulk metal forming are under locally varying loads during the forming process. The grinding step during manufacturing of these tools can be used to induce locally optimized residual stresses. These stresses reduce the work loads of the tools and therefore extend its lifetime.
    Year: 2018
    Funding: DFG
    Duration: 01/17 - 12/20
  • Tribologically tailored cylinder liner
    This project’s objective is to machine microscopic dimple to the inner surface of cylinder liners. These dimples improve the lubrication and thus reduce the friction and wear.
    Year: 2018
    Funding: DFG
    Duration: 02/16 - 12/18
  • Advanded Methods for Machine and Process Monitoring
    In the research project “Advanced Methods for Machine and Process Monitoring”, a modular process monitoring system is developed in cooperation with DMG MORI CO., LTD. It contains modules for single item- and series production process monitoring and focusses on minimizing the respective manual parameterization effort.
    Year: 2018
    Funding: DMG MORI CO., LTD.
    Duration: 10/17-09/18
  • Systematic investigation of the grinding and dressing process of PCBN cutting inserts
    Indexable inserts made of polycrystalline boron nitride (PCBN) are characterized by high hardness and high heat resistance. Efficient and quality-optimized grinding strategies for these cutting tools enable a significant reduction in manufacturing costs and an increase in the surface quality of finished components. The systematic investigation of the grinding and dressing process of the PCBN cutting inserts will provide appropriate strategies.
    Year: 2018
    Funding: DFG
    Duration: 03/17 – 02/2019
  • Influence of the manufacturing induced material condition on the load induced residual stress relaxation behavior
    This project is a common research project between German and Brazilian institutions. The funding is provided by DFG and CAPES. The goal of this project is the investigation of the relaxation of residual stresses and the underlying mechanisms. The finishing manufacturing steps are costumized based on the gained knowledge about the relaxation.
    Year: 2018
    Funding: DFG/CAPES
    Duration: 06/17 - 05/19
  • Improvement of part life span by influencing the surface integrity machined with the hybrid process combination turn-rolling
    Turn-rolling is an efficient way of machining high-performance components. Simultaneous turning and deep rolling not only shortens process times, but also compensates for the adverse effects on the edge zone of the workpiece during turning.
    Year: 2018
    Funding: DFG
    Duration: 11/17 - 10/20
  • Projekt DBU
    Resource efficiency enhancement by innovative high-performance surface and microgeometry optimization of high speed steel (HSS) for metal cutting.
    Year: 2018
    Funding: DBU (Deusche Bundesstiftung Umwelt)
    Duration: 0416 - 09/18
  • „SensSpann“ – Sensory Clamping Heads for machine tools
    Clamping heads are used for the clamping of workpieces and workpiece pallets in machine tools. They enable the clamping of workpieces with a high geometric repeatability. The aim of this project is the development of a new mechatronic clamping head to enable a force-based, continuous condition monitoring.
    Year: 2018
    Funding: ZIM - BMWi
    Duration: 2/18 - 1/20
  • Development of damped tool holders for long cantilever, rotating tools
    The research project deals with the development and investigation of a new damped tool holder based on friction damping. The aim is to increase the damping and stiffness as well as the resulting productivity of the tool holder compared to existing tool holder for a wide frequency range.
    Year: 2018
    Funding: AiF
    Duration: 7/16-7/18
  • Autoregrind
    Currently, the IFW develops a new method for the purpose of regrinding cemented carbide milling tools. This method allows a precise measurement of all signs of tool wear and thus increases the resource efficiency during the regrinding operation of the milling tools. Consequently, the reground milling tools lifetime as well as the economical efficiency and sustainability of its life cycle is increased.
    Year: 2018
    Funding: AiF
    Duration: 05/16 - 04/18
  • Accurate and fast geometry acquisition and data evaluation of ship surfaces for efficient coating processes - FINISH
    The joint project FINISH investigates the exact and fast acquisition of geometry as well as data evaluation for increasing efficiency in the coating process of luxury yachts. At the IFW, a methodology is developed to generate an aesthetically and technologically optimized CAD target model from a point cloud of the raw state.
    Year: 2018
    Funding: BMWi
    Duration: 03/16 - 02/19
  • CAxPoli - Technological CAD/CAM chain for the automated polishing of geometrically complex workpieces
    In the research project "CAxPoli - Technological CAD/CAM chain for the automated polishing of geometrically complex workpieces" the automated machining process is investigated using the example of tooth polishing by returning the actual machining results to process planning. The aim is to select and adjust the appropriate process parameters automatically depending on the processing status. The automatic machining of complex workpieces shall be achieved by the feedback of the machining result as well as by a continuous build-up of knowledge from previous machining processes.
    Year: 2018
    Funding: AiF
    Duration: 01.10.2016 - 30.09.2018
  • Energy-efficient, flexible and economical manufacturing systems for fiber composites (EFFECTIVE)
    The objective of the research project Effective is the first-time development, research and demonstration of an efficient, intelligent and cost-effective machine tool for processing fibre-reinforced plastics using a combination of machine tool and robot technologies. By optimizing the design, machine costs are reduced by more than 25 %. In addition, intelligent control for the dust-exhaust and use of lightweight materials in the machine structure reduce the energy costs by 25 % compared to today's machine tools.
    Year: 2018
    Funding: This research project is funded by the Federal Ministry of Education and Research (BMBF) within the programme "Innovations for the production, services and work of tomorrow" and is supervised by the Project Management Agency Karlsruhe (PTKA).
    Duration: 01.01.2016 - 31.12.2018
  • SFB 653 - T09: Operation accompanying, adaptive work planning and production control
    The aim of the transfer project T09 is to transfer the acquired basic knowledge into application. To this end, the method for adaptive work planning and production control will be further developed in an application-oriented manner and transferred to the Fauser MES of Fauser AG and linked to the BDE in Fauser. At the project partner Bornemann Gewindetechnik GmbH & Co. KG, the method is used in practice and is tested and validated in this way.
    Year: 2018
    Funding: DFG
    Duration: 01.07.2017 - 30.06.2019
  • Iintelligent machine tool
    Self-stimulated vibrations are the main reason for poor surface quality of the work piece and reduced productivity of machine tools. A high level of expertise is required for setting up a high-productivity process with high process reliability. The development of an "intelligent machine tool", which adapts process parameters such as cutting depth / width, spindle speed and feed rate autonomously to the specific conditions in order to enable a productive and at the same time stable process is the objective of this project. The productivity and working accuracy of machine tools are limited not only by the drive power, but mainly by the dynamic machine properties. Under unfavorable conditions, the static and dynamic forces occurring in the process can lead to chatter vibrations. These self-stimulated vibrations are also noticeable on the work piece surface due to so-called chatter marks. The chatter marks can cause surface tolerances not to be met. The occurrence of chatter vibrations depends on various process variables, such as the depth of cut / and width or the spindle speed. The selection of suitable parameters requires a lot of time for experiments and calculations, expensive measuring equipment and a high level of expert knowledge. The objective of this project is the development and prototypical implementation of an "intelligent machine tool". During the process this machine successively learns at which parameters the process is stable and at the same time as productive as possible. By doing so, the parameters in the process are then adjusted autonomously in such a way that chatter vibrations are avoided, but nevertheless the highest possible material removal is achieved. For this project, the investigations are carried out on the "feeling machine", which uses process-internal sensors to determine the process forces. Methods from the field of artificial intelligence are used for the autonomous adaptation of the process parameters. In this way the feeling machine becomes a learning and intelligent machine in this project.
    Year: 2019
    Funding: DFG
    Duration: 10/2018 - 09.2021
  • Effect of the cutting edge residual stresses on the wear behaviour of PVD-coated cutting tools
    Residual stresses in hard material layers have a large influence on the tool life. Measurement at the cutting edge is not possible with the established methods. Raman spectroscopy shows high potential for this measurement task. The measurement method is calibrated by X-ray diffraction in the scattering vector mode.
    Year: 2019
    Funding: DFG
    Duration: 1.5.2018 – 30.04.2020
  • SFB 1153 - B5: Machine technology for productive machining of hybrid workpieces
    In the subproject B5 ("Machine technology for productive machining of hybrid workpieces"), massively formed components made of different material combinations are processed by means of turning, milling and drilling operations. The aim is to carry out an automatic, process-integrated detection of the joining zone in order to achieve a material-dependent adaptation of the process parameters and thus to increase the process quality.
    Year: 2019
    Funding: DFG
    Duration: 07/2019 - 06/2023