PräziLight

© IFW
Automatisiertes Legesystem für Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe
Led by:  Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
Year:  2021
Date:  14-03-22
Funding:  EFRE
Duration:  12/2021 – 03/2023

Niedersachsen ist führend in der Luftfahrttechnik und ein starker Produktionsstandort für Großunternehmen sowie kleine und mittelständische Betriebe in diesem Mobilitätssektor. Die Erforschung und Entwicklung neuer Technologien ist für die Unternehmen eine entscheidende Grundlage für die Zukunftsfähigkeit ihrer Produktionskompetenz und den Erhalt der Innovationsführerschaft im internationalen Wettbewerb. Zukunftstechnologien dieser Branche sind das klimaneutrale Fliegen und das autonome Fliegen, in deren Kontext sich produktionstechnische Herausforderungen für die fertigende Industrie als auch für die Wissenschaft ergeben.

Das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibniz Universität Hannover intensiviert seine Forschungs- und Entwicklungskompetenz in diesen zwei innovativen Bereichen der. Das aktuelle Vorhaben soll daher den Aufbau einer leistungsfähigen Forschungsinfrastruktur für die innovative Herstellung von Faserkunststoffverbundstrukturen und Ultrapräzisionswerkzeugen für polymeroptische Komponenten am auf Basis neuartiger Maschinentechnologien ermöglichen.

Im ersten Teilziel verfolgt das IFW den Aufbau einer Forschungsinfrastruktur für die Spitzenforschung auf dem Gebiet der hochproduktiven Herstellung von neuartigen Faserverbundstrukturen für zukünftige Flugzeuggenerationen. Kern der geplanten Aktivitäten ist die Entwicklung und Erforschung von Legetechnologien unter Einsatz besonders effizienter Heizmethoden in einem robotergestützten Verfahren. Die darauf aufbauenden Forschungs- und Entwicklungsvorhaben richten sich an Großunternehmen sowie Klein- und Mittelunternehmen, die ihre Produktionskompetenz im Bereich automatisierter Fertigungstechnologien für nachhaltige Faserverbundstrukturen weiterentwickeln wollen im Rahmen eines vorwettbewerblichen Technologietransfers. Zum Themenspektrum gehören bisher Digitalisierungstechnologien und sensorische Maschinenkomponenten, z. B. zur Erhöhung des Prozessverständnisses und Umsetzung von Prozessregelungsstrategien für In-situ Legeprozesse sowie automatisierte Lege- und Überwachungstechnologien zur Fertigung von komplexen Leichtbaustrukturen wie z. B. unkonventionell versteiften Flugzeugstrukturen. Neben den Industriekooperationen bildet die erweiterte Forschungsinfrastruktur und die mit ihr geplanten Projekte die Grundlage für den Ausbau der bestehenden wissenschaftlichen Forschungskooperation mit den Partner PuK der TU Clausthal und IFL der TU Braunschweig.

Als zweites Teilziel verfolgt das IFW den Aufbau einer Forschungsinfrastruktur für den Bereich der Mikro- und Nanozerspanung, der sogenannten Ultrapräzisionsbearbeitung. Dabei handelt es sich um eine Spitzentechnologie zur Umsetzung von Spritzgusswerkzeugen zur Herstellung von polymeroptischen Komponenten mit höchsten Qualitäts- und Genauigkeitsanforderungen im Submikrometer-Bereich. Die Forschung des IFW geht dabei zurück auf die Forschergruppe 1845 „Ultra-Precision High Performance Cutting“. Kern zukünftiger Aktivitäten ist die Entwicklung und Erforschung robuster hochproduktiver Werkzeugmaschinen zur Herstellung von Ultrapräzisionsbauteilen für die kommerzielle Anwendung in den unterschiedlichen Branchen. Die darauf aufbauenden Forschungs- und Entwicklungsvorhaben richten sich an Mittelstandsunternehmen, die über den Technologietransfer in die Lage versetzt werden, Hochpräzisionsbauteile zu wettbewerbsfähigen Preisen herzustellen, wodurch eine breite industrielle Verbreitung dieser Technologie erstmalig ermöglicht wird (siehe auch Tabelle 2). Die beantragte Infrastruktur ermöglicht den Ausbau bestehender Forschungskooperationen im Bereich ultrapräziser Kunststoffkomponenten mit dem Exzellenzcluster PhoenixD, dem Forschungsneubau Opticum der Leibniz Universität Hannover, dem Laser Zentrum Hannover e. V. und der Universität Bremen.