ForschungMedizintechnik
Entwicklung einer multifunktionalen Leichtbau-Knieexartikulationsprothese (MultiPro)

Blechumformung

  • Methode zur modellgetriebenen Konstruktion von Tiefziehwerkzeugen
    Verbesserung der Produktentwicklungsprozesse von komplexen technischen bzw. mechatronischen Systemen durch die Entwicklung der Methodik namens Model-Based Systems Engineering (MBSE).
    Jahr: 2014
    Förderung: DFG
  • Dynamische Prozesskräfte
    Verbesserung von kombinierten Scherschneid- und Ziehprozessen durch Aufbringen dynamischer Prozesskräfte im Krafthauptfluss der Maschine
    Jahr: 2017
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – SFB TR-73 - A7
  • Einsatz lufthärtender Chromstähle zur Herstellung höchstfester dünnwandiger Blechformteile
    Zur Weiterentwicklung des Leichtbaus im Automotive-Sektor werden Strukturbauteile mit höchster Festigkeit und hinreichender Dehnbarkeit gefordert. Daher befasst sich dieses Forschungsvorhaben mit der Abbildung einer Prozesskette für die Warmumformung und das Anlassen dünnwandiger Blechformteile aus lufthärtenden kohlenstoffmartensitischen Chromstählen. Neben der Ermittlung grundlegender Prozessparameter zur Erlangung optimaler Bauteilparameter werden zudem wirtschaftliche Aspekte berücksichtigt um das Potential dieser Werkstoffklasse herauszustellen.
    Jahr: 2017
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 19412N
  • Lokale Werkstoffbeeinflussung beim Formhärten zur Verbesserung der Fügbarkeit von Bauteilen aus 22MnB5
    Das Forschungsziel bestand darin, die Fügbarkeit von formgehärteten Bauteilen aus 22MnB5 durch die gezielte Einbringung von lokalen Ausdünnungen und der Bildung von deformationsinduziertem Ferrit (DIF) zu erweitern. Hierfür wurde zu Beginn des Projekts, zur Ermittlung des Prozessfensters für die Bildung von DIF, der Einfluss der Umformtemperatur, des Umformgrads und der Abkühlgeschwindigkeit auf die Mikrostruktur von 22MnB5 an einem Umformdilatometer untersucht. Im Anschluss an diese Versuche wurden metallographische Analysen sowie Mikrohärtemessungen durchgeführt. Die Ergebnisse der Dilatometerversuche haben gezeigt, dass der Umformgrad die DIF-Bildung von 22MnB5 positiv beeinflusst. Mit steigendem Umformgrad konnte ein höherer DIF-Anteil ermittelt werden. Jedoch ist hier zu erwähnen, dass die ermittelten Ergebnisse am Umformdilatometer durch eine reine isotherme Umformung entstanden, welche in industriellen Anwendungen mit herkömmlichen Pressen nicht realisierbar sind. Die Versuche haben ebenfalls gezeigt, dass die Entstehung von DIF zwischen einer Umformtemperatur von 600 °C und 750 °C stattfindet. Dadurch werden Bereiche im Bauteil, welche keine Umformung erfahren maximal gehärtet, während die umgeformten (geprägten) Bereiche eine Härtereduzierung aufweisen.
    Jahr: 2018
    Förderung: IGF-Vorhaben: 19797 BG
  • Umformthermofügen von Metall & FVK mit isothermen Werkzeugen
    Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird ein einstufiges Umformfügeverfahren entwickelt, in dem mittels isothermer Werkzeuge Strukturbauteile in einem Schritt umgeformt und zusatzstofflos thermisch gefügt werden. Die Temperatur des Umformwerkzeuges bleibt über den gesamten Prozess hinweg konstant unter der Entnahmetemperatur des umzuformenden Bauteils. Die Entnahme des Bauteils kann somit unmittelbar nach dem Umformfügeprozess und dem Erstarren des Thermoplasts erfolgen. Eine aufwendige und vor allem träge variotherme Prozessführung oder das Aushärten von Klebstoffen entfällt. Die Einbringung der Wärmeenergie, die zum lokalen Aufschmelzen der Thermoplastoberfläche in der Fügezone benötigt wird, erfolgt durch eine vom Umformfügeprozess vollständig entkoppelte Erwärmung der Metallbleche im Ofen
    Jahr: 2018
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 19560N
  • Selektiv thermisch oxidierte Werkzeugoberflächen im Einsatz beim trockenen Tiefziehen
    Erzeugung und Bewertung von thermisch oxidierten Werkzeugoberflächen als reibungsarme Trennschichten für die Trockenumformung
    Jahr: 2018
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 244930530
  • Tailored Tempering von 7xxx-Aluminiumlegierungen
    Die mechanischen Eigenschaften kupferhaltiger Aluminiumlegierungen sind sensitiv hinsichtlich der Abschreckgeschwindigkeit nach dem Lösungsglühen. Dieser Effekt kann genutzt werden, um Bauteile mit partiell unterschiedlichen Eigenschaften herzustellen. In diesem Projekt soll daher eine Möglichkeit zur partiellen Einstellung der mechanischen Eigenschaften ermittelt werden. Des Weiteren wird die Umformbarkeit dieser Legierungen bei Raumtemperatur untersucht.
    Jahr: 2018
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 20190N
  • Erzeugung von Bereichen mit reduzierter Festigkeit an formgehärteten Bauteilen mittels einer Temperierungsstation
    Im Forschungsprojekt werden gezielt lokal variierende mechanische Eigenschaften an formgehärteten Bauteilen mittels einer dem Ofenprozess nachgeschalteten Temperierungsstation erzeugt. Mit Hilfe der Temperierungseinheit kann eine zuvor vollständige erwärmte Platine in bestimmten Bereichen abgekühlt werden, um in diesen eine diffusionsgesteuerte bainitische Gefügeumwandlung mit einer erhöhten Duktilität hervorzurufen.
    Jahr: 2018
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 313453754
  • Erweiterung des Clinchens von Druckgussbauteilen
    Um das Verfahren Clinchen, mit seiner Vielzahl an positiven Eigenschaften, als stabiles Fügeverfahren für Druckgussanwendungen bereitstellen zu können, soll in dem geplanten Forschungsvorhaben die Machbarkeit erweitert werden. Dazu ist es vorgesehen in diesem Projekt den Druckgusswerkstoff hinsichtlich des Fügeprozesses anzupassen und somit „clinchbar“ zu machen ohne Verluste in den mechanischen Eigenschaften hinnehmen zu müssen. Weiterhin soll für das Fügeverfahren eine serientaugliche Prozesstemperierung entwickelt und validiert werden, wodurch das Formänderungsvermögen des Druckgusswerkstoffs kurzzeitig durch verbesserte Fließeigenschaften positiv beeinflusst wird.
    Jahr: 2018
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 20279N
  • Tiefziehen mit integrierter Flanscheinzugssensorik in Dünnschichttechnik
    Ziel des Forschungsvorhabens ist die Verbesserung der Qualität von Ziehteilen durch den Einsatz eines Flanscheinzugssensors. Im Rahmen der Forschungsarbeit wird daher ein induktives Sensorsystem zur Messung des Flanscheinzugs entwickelt und erprobt. Diese induktive Sensorik ermöglicht die gezielte Regelung des Materialflusses über eine aktive Anpassung der Niederhaltekraft.
    Jahr: 2019
    Förderung: Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. (FOSTA) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – Fördernummer 20468N
  • Prozessstabilität bei der Organoblechumformung durch wärmeisolierende Werkzeugbeschichtungen
    Auf Grund des schnellen Temperaturverlustes bei Werkzeugkontakt ist das Prozessfenster bei der Organoblechumformung sehr eng begrenzt. Bei der Herstellung insbesondere komplexer Bauteile ist die Endkonsolidierung oft unzureichend. In diesem Projekt soll daher eine wärmeisolierende Werkzeugbeschichtung entwickelt werden, die eine Erstarrung des Organoblechs verzögert.
    Jahr: 2019
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 20215N
  • Verbesserung der Versagenscharakteristik von hochfesten Stahlblechwerkstoffen durch Kopplung von Messsystemen zur optischen Formänderungsanalysen mit der Schallemissionstechnik
    Im Forschungsprojekt wird eine Methode entwickelt, die eine rechtzeitige Erfassung der kritischen Schädigungsakkumulationsrate sowie Rissinitiierung bei der Versagenscharakterisierung von hochfesten Stahlblechwerkstoffen mittels der Schallemissionstechnik gekoppelt mit bildgebenden Verfahren ermöglicht.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 385276585
  • HyFiVe – „Großserienfähige Variantenfertigung von Kunststoff-Metall-Hybridbauteilen“
    In Kooperation mit vier Industrieunternehmen sowie drei weiteren Forschungseinrichtungen wird im Rahmen dieses Verbundprojektes eine Bauteil- und Prozessstrategie zur großserienfähigen Variantenfertigung von Kunststoff-Metall-Hybridbauteilen entwickelt. Als Anwendungsbeispiel dient hierbei die Herstellung einer Batteriegehäusestruktur für den Automobilbau.
    Jahr: 2020
    Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
  • Prozessintegrierte Schmierung im Folgezug
    Das Ziel des Projekts besteht darin, durch eine gezielte Schmierung hochbelasteter Bereiche im Tiefziehprozess Schmiermittel einzusparen. Hierfür werden Schmierkanäle in einer additiv hergestellten Werkzeugmatrize vorgesehen, mit deren Hilfe lokal Schmiermittel auf das Halbzeug aufgebracht werden kann. Der Fokus liegt hierbei auf einer Entwicklung additiver Fertigungsprozesse, einer Einsparung von Schmierstoffen in Ziehprozessen und einer Optimierung der Bauteilqualität.
    Jahr: 2021
    Förderung: Europäische Forschungsgemeinschaft für Blechbearbeitung EFB, Fördernummer: 21586N

Massivumformung

  • Herstellung komplexer Geometrien aus partikelverstärkten Stahlwerkstoffen durch Pulverpressen mit anschließendem Thixoschmieden
    Innerhalb des Forschungsprojektes werden zwei komplexe Bauteilgeometrien mittels Thixoschmieden hergestellt. Hierbei sollen die prozessspezifischen Vorteile der Pulvermetallurgie gezielt ausgenutzt werden, indem pulvermetallurgische Halbzeuge mit partieller Partikelverstärkung gefertigt werden. Auf diese Weise können komplexe Bauteile mit lokal angepassten Materialeigenschaften in einem Umformschritt hergestellt werden, die dem Beanspruchungsprofil im Betrieb besser entsprechen.
    Jahr: 2015
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 147785650
  • Warmmassivumformung von partiell partikelverstärkten Sinterbauteilen
    Innerhalb des Forschungsprojektes werden das Umformverhalten sowie die mechanischen Werkstoffeigenschaften von partiell partikelverstärkten Halbzeugen grundlegend untersucht. Hierzu werden rotationssymmetrische Halbzeuge mit einer konzentrischen Schichtanordnung aus Aluminium und einem MMC (Aluminiumpulver + keramische Partikel) hergestellt. Diese werden anschließend gesintert, umgeformt und untersucht
    Jahr: 2016
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 283970253
  • Verbundschmieden hybrider Pulver-Massiv-Bauteile aus Stahl und Aluminium
    Im Fokus der Untersuchungen steht die Verfahrenskombination Pulvermetallurgie und Verbundschmieden. Durch den Einsatz pulvermetallurgischer Verfahren werden Aluminiumkerne in einer definierten Legierungskonfiguration gefertigt, mit einem Stahlhalbzeug verbundgeschmiedet und Hybridbauteile mit einem lokalen Eigenschaftsprofil hergestellt. Abschließend erfolgt in metallografischen und mechanischen Untersuchungen die Evaluation der Demonstratoren und Ableitung genauer Verfahrensgrenzen.
    Jahr: 2017
    Förderung: Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 310650453
  • Erhöhung der Verschleißbeständigkeit von Schmiedewerkzeugen durch Einsatz eines intelligenten Warmarbeitsstahls in Kombination mit einer werkstoffspezifisch angepassten Nitrierbehandlung
    In dem Forschungsvorhaben wird das Ziel verfolgt, die Verschleißbeständigkeit von Schmiedewerkzeugen durch Verwendung eines intelligenten Warmarbeitsstahls in Kombination mit einer werkstoffspezifisch angepassten Nitrierbehandlung zu erhöhen.
    Jahr: 2017
    Förderung: Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. (FOSTA) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – 19602 N
  • Untersuchung zum Einsatz von metallhaltigen DLC-Schichtsystemen als Verschleißschutzmaßnahme für Schmiedegesenke
    Im Bereich der Warmmassivumformung stellen die verschleißbedingten Werkzeugkosten eine Schlüsselposition für eine wirtschaftliche Fertigung dar. Aufgrund des im Vergleich zu anderen Fertigungsverfahren komplexen Belastungskollektivs von Werkzeugen der Warmmassivumformung resultiert in der Regel ein schnell einsetzender Verschleiß. Zur Verschleißreduzierung in der Kalt- und Halbwarmumformung werden amorphe Kohlenwasserstoff-Beschichtungssysteme (DLC-Schichten) eingesetzt, die jedoch den hohen thermischen Wechselbelastungen in der Warmmassivumformung nicht standhalten. In diesem Projekt werden mit verschiedenen Legierungselementen dotierte DLC-Schichten grundlegend charakterisiert und auf ihr Einsatzverhalten in der Warmmassivumformung untersucht.
    Jahr: 2017
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 283898001
  • Anwendung von Plasmaborierverfahren zur Steigerung der Belastbarkeit von Schmiedegesenken
    Schmiedegesenke (Umformwerkzeuge) unterliegen hohen mechanischen, thermischen und tribologischen Wechselbelastungen, die zum Verschleiß der Gravuroberflächen und somit zum Werkzeugausfall führen. Zur Steigerung der Werkzeugstandmenge wird bereits seit Jahren an unterschiedlichen Beschichtungs- und Diffusionsverfahren geforscht. Ein innovatives Verfahren zur Einstellung harter und thermisch hochstabiler Werkzeugrandbereiche stellt das Plasmaborieren dar.
    Jahr: 2017
    Förderung: Forschungsgemeinschaft Werkzeuge und Werkstoffe e.V. (FGW) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – 19553 N
  • Angepasste Randschichtmodifikation zur Reduzierung des thermoschockbedingten Verschleißes bei Schmiedegesenken
    Im Rahmen dieses Projektes soll der Einfluss einer gezielten und isolierten Thermoschockbelastung auf das Verschleißverhalten von Schmiedegesenken ermittelt werden. Ziel ist es, aus diesen Erkenntnissen verschleißmindernde Oberflächenbehandlungen, mit besonderer Beachtung der Thermoschockbeständigkeit, abzuleiten.
    Jahr: 2017
    Förderung: Forschungsgemeinschaft Werkzeuge und Werkstoffe e.V. (FGW) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – 19302 N
  • FE-gestützte Entwicklung hochverschleißfester Warmarbeitswerkzeuge durch eine Legierungsmodifikation in Kombination mit einer prozess- und werkstoffseitig angepassten Nitrierschicht
    Werkzeuge der Warmmassivumformung werden hoch thermisch beansprucht. Der thermischen Werkzeugbelastung wird mittels Kühlschmierstoffen entgegengewirkt. Bei ausreichend hohen Abkühlgeschwindigkeiten entsteht in der Randschicht ein martensitisches Gefüge, das eine höhere Härte als der Grundwerkstoff aufweist und den Werkzeugverschleiß verringert. Der Werkstoff 1.2365 wird mit Mangan modifiziert, um die Randschichtneuhärtung zu begünstigen und den Einfluss verschiedener Nitrierungen zu analysieren.
    Jahr: 2017
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Projektnummer 260050454
  • Steigerung der Lebensdauer nitrierter Schmiedegesenke durch Realisierung duktiler Oberflächenbereiche zur Verbesserung der Rissbeständigkeit
    Zur Reduzierung des Verschleißes an Schmiedegesenken haben sich Verfahren der Randschichtmodifizierung etabliert, wie beispielsweise das Nitrieren. Aus der erhöhten Randschichthärte resultiert eine Verringerung der Duktilität, sodass nitrierte Schmiedegesenke eine erhöhte Risssensitivität aufweisen. In diesem Forschungsvorhaben werden strukturierte Plasmanitrierungen auf die Werkzeugoberfläche appliziert, um eine verschleiß- und rissbeständige Werkzeugrandschicht zu realisieren.
    Jahr: 2017
    Förderung: Forschungsgemeinschaft Werkzeuge und Werkstoffe e.V. (FGW) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – 19529 N
  • Entwicklung einer geometriebasierten Methode zur Kompensation von prozessbedingten Maßabweichungen bei Massivumformteilen
    Die Entwicklung von Werkzeugen der Massivumformung zur Herstellung von hochbeanspruchten Stahlbauteilen erfordert einen iterativen Anpassungsprozess und häufig eine große Anzahl an Versuchswerkzeugen bzw. Werkzeugüberarbeitungen, wodurch hohe Kosten entstehen. Im Rahmen der Untersuchung soll eine prozessbegleitende Kompensationsstrategie zur Reduzierung von Maßabweichungen bei massivumgeformten Bauteilen entwickelt werden.
    Jahr: 2017
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Projektnummer 334525444
  • Eigenschaftsoptimierung und -identifikation geschmiedeter Strukturen durch direktes Nachformen aus der Schmiedewärme in unterschiedlichen Temperaturbereichen durch Beeinflussung der Mikrostruktur bei Vergütungsstählen
    Ziel des Forschungsprojektes ist es, gezielt Einfluss auf die Mikrostruktur von geschmiedeten Bauteilen zu nehmen und diesen Einfluss in Form von Materialkennwerten zu quantifizieren. Es wird ein hochgradig feinkörniges Gefüge eingestellt und in Kerbschlagbiege- und Zugversuchen sowie metallografischen Schliffbildern untersucht.
    Jahr: 2018
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 359921546
  • Ermittlung der Verfahrensgrenzen zur Wiederaufbereitung abgenutzter Zahnräder mittels Präzisionsnachformung bei erhöhten Temperaturen
    Im Fokus der Untersuchungen steht die Evaluation eines neuartigen Ansatzes zur umformtechnischen Wiederaufbereitung geschädigter Zahnräder. Die im Einsatz auftretenden Versagenserscheinungen werden mittels spanender Verfahren erzeugt und in metallografischen und mechanischen Untersuchungen überprüft, ob die Funktionalität der Demonstratoren durch das Präzisionsnachformen wiederhergestellt werden kann.
    Jahr: 2018
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 319564414
  • Verbesserung des Einsatzverhaltens von Werkzeugen der Warmformgebung durch nitriergerechte Auswahl von Warmarbeitsstählen
    In diesem Projekt soll ein grundlegendes Verständnis der Zusammenhänge zwischen den Materialeigenschaften kommerzieller Warmarbeitsstähle vor und nach der Nitrierung erlangt werden. Des Weiteren sollen die Auswirkungen des Nitrierens auf das Einsatzverhalten bei der Warmformgebung ermittelt werden. Ziel dieses Vorhabens ist es, die Verschleißbeständigkeit von Schmiedegesenke und damit auch die Werkzeugstandmenge zu erhöhen.
    Jahr: 2018
    Förderung: Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. (FOSTA) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – 19883 N
  • Einfluss der Werkzeugkühlung beim Gesenkschmieden auf die prozessbedingte Gefügeveränderung in der Randzone und deren Auswirkung auf den Werkzeugverschleiß
    In dem Forschungsvorhaben wird der Einfluss der Werkzeugkühlung auf die prozessbedingten Gefügeveränderungen in der Werkzeugrandschicht grundlegend untersucht. Das primäre Ziel dabei ist es, die Gefügeveränderungen (weiße Schichten/Anlasszonen) in Abhängigkeit verschiedener Abkühlbedingungen zu untersuchen und Zusammenhänge zwischen der mikrostrukturellen Gefügeveränderung in der Werkzeugrandzone und dem Verschleißverhalten der Werkzeuge zu ermitteln.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Projektnummer 349885770 (BE1691/217-1)
  • Standmengensteigerung von Schmiedegesenken und Warmumformwerkzeugen durch Integration von additiv gefertigten oberflächennahen Kühlelementen aus hochverschleißbeständigen Materialien
    In dem Forschungsvorhaben wird die Kühltechnik für Schmiedegesenke durch additiv gefertigte Hybridkonstruktionen mit verschleißbeständiger Oberfläche weiterentwickelt, um wirtschaftlich sinnvolle Standmengen zu erreichen und dabei die höheren Kosten der additiven Fertigung mindestens zu kompensieren. Dazu wird erstmals Stellite als verschleißbeständiges Material für die Gesenkoberfläche für das selektive Laserschmelzen qualifiziert.
    Jahr: 2019
    Förderung: Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) Fördernummer 20773 N
  • Gesenkschmieden koaxial angeordneter Hybridhalbzeuge
    Im Rahmen des Teilprojekts B2 wird im SFB 1153 das Gesenkschmieden von gefügten Hybridhalbzeugen aus den Werkstoffkombinationen Stahl-Stahl, Aluminium-Stahl und Titan-Aluminium untersucht. Das übergeordnete Ziel ist die prozesssichere Herstellung von Hybridbauteilen durch die gezielte Kontrolle des Werkstoffflusses. Dabei steht die Entwicklung geeigneter Werkzeugkonzepte und Erwärmungsstrategien beim Gesenkschmieden im Vordergrund.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – SFB 1153 – B2-Projektnummer 252662854
  • Umformtechnische Herstellung eines funktionsangepassten Hybrid-Ritzels
    Innerhalb des Transferprojektes wird zusammen mit dem Anwendungspartner NSK Europe Ltd. untersucht, inwiefern sich die Ergebnisse der Teilprojekte B3 und C1 aus der ersten Förderperiode des SFB 1153 auf einen Demonstrator einer hybriden Ritzelwelle übertragen lassen. Hierbei soll das Ziel verfolgt werden, das Gewicht dieses dynamisch hochbelasteten Bauteils durch den Tailored-Forming-Ansatz zu reduzieren.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – SFB 1153 – T2 - Projektnummer 252662854

Entwicklung und Optimierung von Handhabungs- und Montageprozessen

  • Präzisionsmontage
    Egal ob Sensoren, Herzschrittmacher oder Uhrwerke: Überall wo Teile sehr genau montiert werden müssen stoßen herkömmliche Roboter an ihre Grenzen. Das match forscht in diesem Bereich an neuen Konzepten und Strategien, um präzise und wirtschaftliche Montageprozesse umzusetzen.
    Team: Christoph Schumann, Martin Stucki
    Jahr: 2018
    Förderung: Grundfinanzierung
    Laufzeit: fortlaufend
  • Formvariable Handhabung schmiedewarmer Hybridbauteile im Rahmen des Tailored Forming
    Der Sonderforschungsbereich (SFB) 1153 „Tailored Forming“ setzt sich zum Ziel die Potentiale für hybride Massivbauteile auf Basis einer neuartigen Prozesskette zu erschließen und die dafür notwendigen fertigungstechnischen Verfahren zu entwickeln. Der Fokus des Teilprojekts C7 innerhalb des SFB liegt darauf, Funktionsmodule für die formvariable und gleichzeitig präzise Handhabung von Bauteilen mit Temperaturen von bis zu 1250 °C unter Berücksichtigung von zusätzlichen Prozessanforderung (z.B. Kühlung der Bauteile im Greifer) bereitzustellen. Greifer, die hohen Anforderungen an Bauteilvariabilität, Bauteiltemperatur und Positioniergenauigkeit gleichzeitig erfüllen, existieren bisher nicht.
    Team: Caner Ince
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 4 Jahre
  • Self-Assembly
    Der Forschungsbereich Self-Assembly befasst sich mit der Gestaltung von selbstmontierenden Systemen. Die Positionieren wird dabei durch Kräfte hervorgerufen, die durch physikalische Effekte zwischen den Bauteilen entstehen. Eine Handhabung der einzelnen Komponenten ist somit nicht mehr zwingend erforderlich, was neue Anwendungsfälle, wie z.B. berührungslose Montage, ermöglicht.
    Team: Christoph Schumann
    Jahr: 2019
    Förderung: PhoenixD, DFG
    Laufzeit: 7 Jahre
  • PhoenixD
    PhoenixD ist eine breit angelegte Initiative, um Design und Herstellung von Präzisionsoptik neu zu definieren. Sie beruht auf der Verwebung von Optikdesign, Optiksimulation und modernen Produktionsmethoden zu einer einzigen integrierten Plattform. Das match übernimmt in diesem Projekt die allgemeine Montage der Optik-Module und befasst sich intensiver mit der voll prozessintegrierten Bauteilausrichtung via Self-Assembly und der Modellierung von UV-Klebeprozessen.
    Team: Martin Stucki, Christoph Schumann
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 7 Jahre

Materialcharakterisierung und Simulation

  • FE-basierte Material und Topologieoptimierung der Bremshalterstruktur
    Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde eine Erhöhung der Leistungsfähigkeit bei gleichzeitig verringerten Life-Cycle-Kosten für ein zuverlässiges und leistungsfähiges Bremssystem angestrebt. Hierbei lag der Fokus auf einer Gewichtsoptimierung sowie einer Erhöhung der thermisch-mechanischen Belastbarkeit. Das Ziel des Teilprojekts des IFUM war die Topologieoptimierung der Bremshalterstruktur. Hierbei wurde eine genauere Konzipierung, Konstruktion und Fertigung des Bauteils erreicht worden, die zu einer Reduzierung der Produktions- sowie Bearbeitungskosten, des Gewichts, der personellen, materiellen und finanziellen Ressourcen zur Folge hat.
    Jahr: 2015
    Förderung: ZIM ZF 4127701LL5
  • Verbesserte FE-Simulation des temperierten Tiefziehens von Magnesiumblechwerkstoffen durch eine realitätsnahe Modellierung ihres Formänderungsvermögens unter prozessrelevanten Bedingungen
    Magnesiumlegierungen bieten ein hohes Leichtbaupotential. Zur Erhöhung der Genauigkeit der numerischen Prozessauslegung soll in dem Vorhaben zum einen das spezifische temperaturabhängige Materialverhalten einer Magnesiumblechlegierung charakterisiert und modelliert werden. Des Weiteren ist es vorgesehen das Versagensverhalten mit Hilfe eines geeigneten spannungsbasierten Versagensmodells zu beschreiben, um mögliche Versagenszustände von Tiefziehbauteilen außerhalb des Gültigkeitsbereichs einer Grenzformänderungskurve (FLC) vorhersagen zu können.
    Jahr: 2016
    Förderung: DFG 44192561
  • Numerische Berechnung der thermischen Belastung und der Lebensdauer in Werkzeugen beim Thixoschmieden von Stahl
    Ziel dieser Arbeit ist die simulationsgestützte Vorhersage der Standmenge der Werkzeuge beim Thixoforming. Aus den numerischen Berechnungsergebnissen der Lebensdauer von Werkzeugen können Maßnahmen zur Erhöhung der Werkzeugstandmenge abgeleitet werden. Dies sind z.B. Veränderungen der Werkzeuggeometrie soweit dies zulässig ist, Änderung der Prozessparameter wie Rohteiltemperatur und Schmiedezyklusdauer, Auswahl geeigneter Materialen oder der Einsatz von Beschichtungen.
    Jahr: 2017
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 299534929
  • Mobility in Science and Engineering
    Die Forschungslinie "Mobilise" adressiert Herausforderungen in den mobilitätsbezogenen Wissenschaften, insbesondere in den Fokusbereichen Digitalisierung, Energiewende in der Luftfahrt sowie Produktion und Leichtbau. Durch eine langfristig angelegte Kooperation der beteiligten Hochschulen Technische Universität Braunschweig (TUBS) und Leibniz Universität Hannover (LUH) werden bestehende Forschungskompetenzen gestärkt, deren komplementäre Weiterentwicklung befördert und die Vernetzung der Forschenden unterstützt.
    Jahr: 2017
    Förderung: Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK): PL-1
  • Entwicklung einer Testmethodik zur Ermittlung der Neuhärte- und Anlasseffekte von Schmiedewerkzeugen unter ‎zyklischer thermomechanischer Beanspruchung zur Verbesserung der ‎numerischen Verschleißvorhersage
    In der Warmmassivumformung führt eine realitätsnahe numerische Berechnung der Gesenkhärteentwicklung zu einer Erhöhung der Werkzeugstandmenge sowie einer Verbesserung der Prozess- und Werkzeugauslegung. Dies dient letztendlich der kontinuierlichen und ungestörten Produktion qualitativ hochwertiger Bauteile sowie der genaueren Vorhersage der notwendigen Werkzeugaustauschzeitpunkte. Im internationalen Wettbewerb stellt dies einen volkswirtschaftlich relevanten Vorteil dar und entspricht ferner dem Ziel einer Material-‎‎ ‎und ‎energieeffizienten Fertigung.
    Jahr: 2017
    Förderung: Industrieverband Massivumformung e. V. (IMU) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – Fördernummer 19647 N
  • Experimentelle sowie numerische Modellierung und Analyse mikrostruktureller Eigenspannungen von warmmassivumgeformten Bauteilen mit gezielter Abkühlung
    Die Herausforderung dieses spannenden Projektes liegt in der Simulation der komplexen physikalischen Vorgänge in warmumgeformten Bauteilen vor- während und nach der Umformung. Dabei muss eine Vielzahl an Prozessparametern und Zustandsdaten berücksichtigt werden, denn sowohl mechanische als auch thermische und metallurgische Größen beeinflussen den aus dem Prozess resultierenden Eigenspannungszustand. Ziel des Projektes ist die gezielte Einstellung sowie prozesstechnische Ausnutzung der Eigenspannungen für verbesserte Performance im Produktlebenszyklus.
    Jahr: 2017
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 374871564
  • Patientenadaptives Drucküberwachungs- und Behandlungssystem zur Glaukomtherapie
    In Kooperation mit mehreren Instituten der LUH, der MHH sowie zwei Medizintechnikfirmen wird im Rahmen dieses Forschungsvorhabens ein Drucküberwachungs- und Behandlungssystem entwickelt. Dadurch soll die Therapie der Augenkrankheit Glaukom ermöglicht. Der Patient wird dabei in der Lage sein, den Augeninnendruck selbst zu überwachen und bei Hypertonie diesen durch einen Augenarzt reduzieren zu lassen. Dadurch wird der fatalen Gefahr eines Überdrucks, den der Patient nicht bemerkt, vorgebeugt, die zum Absterben der Augennerven führen kann.
    Jahr: 2018
    Förderung: Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) - Födernummer: ZF4332302AW8
  • Ansatz zur numerischen Bestimmung der Härteevolution in der Werkzeugrandschicht aufgrund von thermischen Belastungen beim Formhärten
    Für Industrieunternehmen in der metallverarbeitenden Branche ist die Kenntnis der Verschleißeigenschaften der eingesetzten Werkzeugwerkstoffe während der Prozesszeit sehr wichtig. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird daher eine Methodik zur Verbesserung der Härteentwicklungsvorhersage für Formhärtewerkzeuge erarbeitet, mit der sich eine bessere Planung von Werkzeugrüstzeiten und damit eine Kostenreduktion realisieren lässt.
    Jahr: 2018
    Förderung: Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. (FOSTA) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – Fördernummer 19518 N
  • Ermittlung der Umformgrenzen von martensitischen Chromstählen in der Warmblechumformung
    Das Ziel dieses Forschungsvorhaben liegt in der simulativen Abbildung der Warmumformung des martensitischen Chromstahls 1.4034 unter Berücksichtigung des Formänderungsvermögens bei erhöhten Temperaturen, der stattfindenden Gefügeumwandlungen und deren Auswirkungen auf die resultierenden Bauteileigenschaften.
    Jahr: 2018
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 385989694
  • Trockenschmierung von Wälzkontakten durch selbstregenerative Molybdänoxidschichtsysteme
    Ziel des Projektes ist es, ein Festschmierstoffsystem auf Molybdänbasis zu entwickeln, welches sich insbesondere durch seine selbstregenerative Schmierschicht auszeichnet. Der Fokus wird zunächst auf die Charakterisierung und die Entwicklung des Schichtsystems gelegt. Anschließend werden durch Lebensdauerversuche das Verschleißverhalten bestimmt und in eine FE-Modell übertragen.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - SPP 2074 TP2 - Projektnummer 407673224
  • Integrierte Prozesssimulation von Thermoformen und Spritzguss
    Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Simulationsmodells zur verbesserten numerischen Abbildung eines kombinierten Umform-Spritzgussprozesses zur Fertigung von Hybridbauteilen aus faserverstärkten Kunststoffen (FVK). Hierbei werden beide Prozesse in einer Simulationsumgebung über eine direkte Fluid-Struktur-Interaktion gekoppelt. Dies ermöglicht es, die Verbundfestigkeit in Abhängigkeit der Prozessparameter Temperatur, Druck und Kontaktzeit direkt zu modellieren. Die Validierung des Simulationsmodells zur Bestimmung der Verbundfestigkeit erfolgt anhand eines praxisrelevanten Beispielprozesses.
    Jahr: 2019
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 20524 N/2
  • Numerische Berechnung des Werkzeugverschleißes an industriellen Kaltumformprozessen mittels der Weiterentwicklung der Verschleißmodellierung
    Das Ziel dieses Projektes liegt in der Übertragung der im TP A7 gewonnen Erkenntnisse bezüglich der Vorteile der Schwingungsüberlagerung auf das Umformverfahren Fließpressen sowie der Weiterentwicklung und Validierung der numerischen Verschleißmodellierung für Prozesse mit hohen Kontaktnormalspannungen unter industriellen Prozessbedingungen. An dieser Stelle sollen die Produktionsversuche der Blechmassivumformung im TP B7 als Basis zur Verschleißuntersuchung dienen. Im Projekt sollen sowohl numerische als auch experimentelle Untersuchungen an einem Modellprozess, welcher von einem komplexen mehrstufigen Umformprozess der Firma fischer abgeleitet wird, realisiert werden. Zur Anpassung an den Industrieprozess wird das Verschleißmodell erweitert und durch Einbeziehung industrieller Standzeiten aus den Prozessen der Firma fischer validiert.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – SFB TR-73 - Projektnummer 417860413
  • Verbesserte Versagenscharakterisierung von hochfesten Stahlblechwerkstoffen anhand einer neuen Versuchsmethodik für Scherzugversuche in einachsig arbeitenden Zugprüfmaschinen
    Im Rahmen des Projektes soll eine neue Versuchsmethodik entwickelt werden, die eine verbesserte Charakterisierung von Schädigungskennwerten für unterschiedliche Spannungszustände von hochfesten Stahlblechwerkstoffen ermöglicht. Mit Hilfe dieser Methodik soll die Genauigkeit spannungsbasierter Schädigungsmodelle erhöht werden, um das Umformpotential von hochfesten Stahlblechwerkstoffen besser ausnutzen zu können.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)– Projektnummer 405334714
  • Grundlegende Untersuchungen von gradientenabhängigen nitrierten Schmiedewerkzeugen in der Warmmassivumformung unter zyklischen thermomechanischen Beanspruchungen
    Im Bereich der Warmmassivumformung unterliegen die formgebenden Werkzeugkomponenten einem komplexen Belastungskollektiv. Dieses setzt sich zusammen aus mechanischen, tribologischen, thermischen und chemischen Beanspruchungskomponenten. Im Rahmen des Projektes soll daher eine Modellierungstechnik zur numerischen Verschleißberechnung nitrierter und wärmebehandelter Schmiedewerkzeuge ausgearbeitet werden.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG BE 1691/229-1
  • Numerische Abbildung der Warmmassivumformung mit integrierter Wärmebehandlung unter Berücksichtigung des Einflusses veränderlicher Spannungszustände auf das umwandlungsplastische Dehnverhalten
    Die Herausforderung dieses Projektes besteht in der Weiterentwicklung eines numerischen Berechnungsmodells zur Vorhersage der Eigenspannungs- und Verzugsentwicklung, um die Prozesssimulation hinsichtlich der Umformung verzuganfälliger Massivbauteile zu optimieren. Dazu gehört die Implementierung eines Umwandlungsplastizitätsmodells auf Grundlage der Gefügeentwicklung, das eine Rückspannung berücksichtigt
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG-GEPRIS Nummer: 212963651
  • Experimentelle sowie numerische Modellierung und Analyse mikrostruktureller Eigenspannungen von warmmassivumgeformten Bauteilen mit gezielter Abkühlung
    Die Herausforderung dieses spannenden Projektes liegt in der Simulation der komplexen physikalischen Vorgänge in warmumgeformten Bauteilen vor- während und nach der Umformung. Dabei muss eine Vielzahl an Prozessparametern und Zustandsdaten berücksichtigt werden, denn sowohl mechanische als auch thermische und metallurgische Größen beeinflussen den aus dem Prozess resultierenden Eigenspannungszustand. Ziel des Projektes ist die gezielte Einstellung sowie prozesstechnische Ausnutzung der Eigenspannungen für verbesserte Performance im Produktlebenszyklus.
    Jahr: 2019
  • Formschlüssige In-Mould-Verbindung zwischen FVK und einem mit Fließlochhülsen strukturierten Blechleinleger
    Jahr: 2020
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) und Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – Fördernummer Nr.: 20711N
  • HyFiVe – „Großserienfähige Variantenfertigung von Kunststoff-Metall-Hybridbauteilen“
    In Kooperation mit vier Industrieunternehmen sowie drei weiteren Forschungseinrichtungen wird im Rahmen dieses Verbundprojektes eine Bauteil- und Prozessstrategie zur großserienfähigen Variantenfertigung von Kunststoff-Metall-Hybridbauteilen entwickelt. Als Anwendungsbeispiel dient hierbei die Herstellung einer Batteriegehäusestruktur für den Automobilbau.
    Jahr: 2020
    Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
  • Entwicklung einer Methodik zur Bewertung der Ermüdungslebensdauer von hoch belasteten Warmumformwerkzeugen auf Basis fortschrittlicher Werkstoffmodelle
    Das Ziel des Projekts besteht darin, ein Konzept zur rechnergestützten Lebensdauerbewertung von Werkzeugen der Warmmassivumformung zu entwickeln. Das Konzept soll es ermöglichen bei werkzeugtypischen Beanspruchungsbedingungen Verformung und Schädigung von Werkzeugstählen zu beschreiben, so dass eine verbesserte Auslegung der Werkzeuge hinsichtlich der zu erwartenden Belastungszyklen möglich ist.
    Jahr: 2020
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Projektnummer 244928365

Umformmaschinen

  • Vorhersage der Lebensdauer von Rollengewindetrieben als Pressenantrieb (Servospindelpresse)
    Die Nutzung von servomotorisch angetriebenen Rollengewindetrieben als Antriebe für Servospindelpressen bieten gegenüber Pressen mit Exzenterantrieben technologische Vorteile. Bisher besteht allerdings ein Mangel an Erfahrungen in Bezug auf die Lebensdauer der Pressen und insbesondere der Rollengewindetriebe unter Einwirkung der für Pressen typischen Belastungen. Im Rahmen dieses Vorhaben wurde daher die Lebensdauer von RGT wissenschaftlich untersucht.
    Jahr: 2015
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 18098N
  • Prozessbegleitende Bauteilvermessung in Stufenpressen
    In diesem Forschungsvorhaben soll ein Messsystem entwickelt und gebaut werden, welches eine automatisierte Vermessung aller produzierten Bauteile in der Stufenpresse ermöglicht. Hiermit wird eine Leistungssteigerung erwartet, welche insbesondere bei den Zulieferern der Automobil- und Elektronikindustrie, wovon ein Großteil KMU sind, zu einem wirtschaftlichen Gewinn führen wird.
    Jahr: 2017
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 19904N
  • Reduzierung der Schallemission beim Schneiden höher- und höchstfester Blechwerkstoffe
    Beim Scherschneiden von Blechen aus immer festeren Werkstoffen kommt es infolge der abrupten Materialtrennung zu einer schlagartigen Energiefreisetzung und infolge dessen zu intensiven Schwingungen sowie erhöhten Schallemissionen. Zum Schutz der Anlagenbediener ist eine Dauerlärmgrenze gesetzlich vorgeschrieben. Um diese einhalten zu können, bedarf es gezielter Modifikationen in der Maschinen- und Komponentenkonstruktion. Im Rahmen dieses Vorhabens gilt es zu erforschen, welche konkrete Primärmaßnahmen, inwiefern und mit welchem Aufwand zur Lärmminderung beitragen.
    Jahr: 2017
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 19651N
  • Konzeptabhängige Maschinenschwingungen nach der Materialtrennung beim Scherschneiden
    Beim Scherschneiden von hochfesten Blechen kommt es infolge der abrupten Materialtrennung zu einer schlagartigen Energiefreisetzung und infolge dessen zur schädlichen Maschinenschwingungen. Deren Intensität wird neben dem Prozess von den Eigenschaften der verwendeten Presse beeinflusst. Es besteht also die Frage, wie hoch die Einflüsse einzelner Maschinenkomponenten sind und ob das Auftreten von solchen Schnittschlägen in bestimmten Fällen mit begrenztem maschinenseitigem Aufwand auf ein in der Produktion tolerierbares Maß reduziert werden kann.
    Jahr: 2017
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 18176N
  • Minimierung von Schwingungen in der Transferbewegung mittels autoadaptiver Sollkinematik-Vorgabe
    Beim vollautomatischen Bauteiltransfer zwischen mehreren aufeinanderfolgenden Umformprozessen kommt es infolge der hochdynamischen Bewegungsabläufe zu unerwünschten Schwingungen der eingesetzten Transfersysteme. In Abhängigkeit der Intensität können die Schwingungen den Prozess negativ beeinflussen oder zu einem Herausfallen der Bauteile führen. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird ein System entwickelt, dass es ermöglicht, die beim Transport entstehenden Schwingungen autoadaptiv zu minimieren.
    Jahr: 2017
    Förderung: Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken e.V. (VDW) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 19474N
  • Warmbeschnitt von kohlenstoffmartensitischen Chromstählen in mehrstufigen Prozessen
    Ein enormes Potenzial für die Herstellung höchstfester Karosseriestrukturbauteile bei gleichzeitiger Reduzierung der Fahrzeugmasse bietet der Einsatz von kohlenstoffmartensitischen Chromstählen. Der Warmbeschnitt als trennendes Fertigungsverfahren ermöglicht eine hohe Ausbringungsrate bei geringen bauteilbezogenen Kosten. Im Rahmen des Forschungsvorhabens werden die Einflüsse von unterschiedlichen Prozessparametern beim Warmschneiden auf die Bauteilqualität erforscht.
    Jahr: 2017
    Förderung: Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. (FOSTA) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 19604N
  • Auslegung energieeffizienter Servopressen-antriebe
    Die Auslegung elektrischer Antriebe für Servopressen stellt aufgrund der großen Anzahl der Einflussfaktoren eine Herausforderung dar. Dabei werden die Anforderungen an den Antrieb unter anderem durch die Art der Anwendung und den gegenseitigen Einfluss der Einzelkomponenten aufeinander definiert. Um die Entwicklungszeit zu reduzieren, wird eine Auslegungssoftware für Servopressen-Antriebe entwickelt.
    Jahr: 2017
    Förderung: Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken e.V. (VDW) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 19631N
  • Verfahren zur Ermittlung der Wirkungsgradkennfelder von Umformmaschinen als Basis für einen effizienten Energieeinsatz in der Umformtechnik
    Aus ökologischer Sicht gewinnt die energieeffiziente Gestaltung produktionstechnischer Prozesse zunehmend an Bedeutung. Im Bereich der Umformtechnik spielt der Wirkungsgrad der für die Umformung eingesetzten Presse eine entscheidende Rolle. Da dieser neben maschinenseitigen auch von prozessbedingten Faktoren abhängt, lässt sich der Wirkungsgrad nur mit Hilfe komplexer Kennfelder umfassend darstellen. Bislang gibt es keine Methodik die hierfür notwendigen Daten effektiv zu erfassen oder zu visualisieren. Das Projekt widmet sich daher der Entwicklung eines geeigneten Verfahrens zur systematischen Ermittlung sowie Darstellung der Wirkungsgradkennfelder von Pressen
    Jahr: 2017
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Projektnummer 278526223
  • Schnittflächenqualität von schergeschnittenen Metall-Kunststoff-Verbundblechen
    Metall-Kunststoff-Verbunde (MKV) sind eine innovative Werkstoffklasse mittels derer insbesondere im Bereich des Kraft- und Schienenfahrzeugbaus eine signifikante Gewichtseinsparung erzielt werden kann. Das Scherschneiden als trennendes Fertigungsverfahren ermöglicht eine hohe Ausbringungsrate bei geringen bauteilbezogenen Kosten. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird der Einfluss der mittels Scherschneidens erzeugten Schnittkanten von MKV auf eine nachfolgende Bauteilbeanspruchung erforscht.
    Jahr: 2018
    Förderung: Forschungsgemeinschaft Werkzeuge und Werkstoffe e. V. (FGW) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 19530N
  • Berührungsloser Vorschub von metallischen Folien in der Mikrostanztechnik
    Metallische Folien werden derzeit mittels mechanischer Walzen- und Rollenvorschübe vorgeschoben. Dieses Vorgehen verursacht Verformungen der Folie und kann zu Schäden an der Oberfläche des Materials führen. Mit elektromagnetischer Vorschübe können metallische Materialien mittels Lorentz-Kraft vorgeschoben werden. Neben einer oberflächenschonenden Handhabung ermöglicht dies auch sehr hohe Taktfrequenzen wodurch Produktivitätssteigerungen erreicht werden.
    Jahr: 2018
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer KR3718/7-1
  • Charakterisierung von Horizontalbelastungen bei der Blechmassivumformung und Berücksichtigung in der FEM-Simulation
    Aufgrund der hohen Kräfte bei Umformvorgängen besteht eine sehr hohe Belastung der Werkzeuge, insbesondere gilt das für die Kontaktflächen der Werkzeuge. Der Verschleiß der Oberflächen soll mittels kleiner horizontaler Oszillation des Werkzeugs reduziert werden. Diese Oszillation wird mittels Elektromagneten und einem speziell für diesen Fall konstruierten Werkzeug ermöglicht. Das Potenzial dieser Praxis wird in diesem Projekt untersucht
    Jahr: 2018
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - SFB TR-73 - B7
  • Bauteilbezogene Erfassung und Analyse umformtechnischer Prozessdaten
    Im Rahmen des Projektes wird ein System zur bauteilbezogenen Akquise, Ablage und Auswertung von Prozessdaten in einer Cloud-Datenbank aufgebaut. Das System ermöglicht eine Zuordnung anfallender Prozessdaten zu einzelnen Bauteilen, auf dessen Basis gezielte Ursachenforschung bei Produktbeanstandungen betrieben werden kann. Darüber hinaus können mit Hilfe der akquirierten Daten Maßnahmen zur Prozessoptimierung abgeleitet und Fertigungsschwankungen während der Produktion automatisiert erkannt werden.
    Jahr: 2019
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung
  • PhoenixD - Simulation, Fabrikation und Anwendung optischer Systeme
    Die Entwicklung und Validierung einer alternativen Prägevorrichtung zur präzisen Übertragung von diffraktiven Strukturen, wie beispielsweise Hologramme oder optische Gitter. Neben einer hohen Positionierungsgenauigkeit, soll die Vorrichtung ebenfalls hoch Prägekräfte bereitstellen. Dies führt zu einer Erweiterung des Materialspektrums beim Präzisionsprägen von Strukturen im sub-Mikrometerbereich und folglich zur Erschließung neuer Anwendungsbereiche.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - EXC 2122, Projektnummer 390833453
  • Autoadaptive Gründung für energiegebundene Umformmaschinen
    Energiegebundene Umformmaschinen wie Schmiedehämmer können aufgrund schlagartig aufgebrachter Prozesskräfte zum Schwingen angeregt werden. Dies kann sich vor allem negativ in Form von heftigen Erschütterungen der Maschinenumgebung bemerkbar machen. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll daher ein autoadaptives Dämpfungssystem auf Basis magnetorheologischer Flüssigkeiten entwickelt werden, welches eine an die jeweiligen Belastungszustände optimierte Dämpfung ermöglicht.
    Jahr: 2019
    Förderung: Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken e.V. (VDW) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 20808N
  • Modellgestützte Diagnose auf Basis von Betriebsgrößen in Umformmaschinen
    Die geringe Maschinenverfügbarkeit ist eine dominierende und teure Herausforderung in blechverarbeitenden Betrieben. Sechzig Prozent der Maschinenausfallzeiten sind dabei auf eine technische Störung, vor allem in der Sensorik oder in den Kraftübertragungselementen, zurückzuführen. Mit dem Ziel, den verfügbaren Informationsgehalt für die Diagnosezwecke möglichst effizient zu nutzen, wird in diesem Vorhaben eine intelligente Methode vorgeschlagen und erforscht. Den Kern der Methode bildet ein künstliches neuronales Netzwerk, welches auf Basis geeigneter Maschinenmodelle trainiert wird.
    Jahr: 2020
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF)
  • Linear angetriebene Hybridaktorik zur umformtechnischen Fertigung komplexer Bauteile
    In einer ersten Projektphase wurde Grundlagenwissen über den Einsatz eines aus Linearmotoren und Elektromagneten kombinierten Pressenhauptantriebs zur Herstellung kleiner Stanz-, Zieh- und Biegebauteile erarbeitet. Im Folgevorhaben werden die sich daraus ergebenen Herausforderungen und ungelösten Fragestellungen adressiert, welche insbesondere bei der Fertigung komplexer Bauteile mit hoher Qualität und Ausbringungsrate im Folgeverbund aufkommen.
    Jahr: 2021
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer KR3718/3-1

Maschinenkonzepte und Systemintegration

  • iAero
    In Zusammenarbeit mit dem IFA soll in diesem Projekt eine aerodynamische Zuführanlage weiterentwickelt werden, damit Bauteile flexibel und mit hoher Stückzahl einem Folgeprozess zugeführt werden können. Basierend auf den Geometriedaten der Bauteile und einem Simulationsmodell des Orientierungsprozesses, soll die Anlage selbstständig die optimalen Einstellparameter identifizieren, einstellen und anwenden.
    Leitung: Prof. Annika Raatz, Prof. Peter Nyhuis
    Team: Torge Kolditz
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2017-2020

Robotergestützte Montage- und Handhabungsvorgänge

  • KryoPKM
    Im Rahmen des von der DFG geförderten Projektes „Methoden zur Automatisierung von Handhabungsprozessen unter kryogenen Umgebungsbedingungen“ werden am match in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik (IBMT, Sulzbach/Saar) Ansätze zur Automatisierung der Handhabungsprozesse in Biobanken für die Kryokonservierung im Temperaturbereich unterhalb von -130°C erforscht.
    Team: Philipp Jahn
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 4 Jahre
  • Autonome mobile Robotik
    Bei der Montage und Fertigung von großformatigen Produkten und Anlagen kommen aktuell sehr große und aufwendige Handhabungs- und Montagegeräte zum Einsatz, welche aufgrund ihrer Größe und Komplexität an nur einem zentralen Produktionsstandort aufgebaut und betrieben werden können. Die entstehenden Produkte und Anlagen müssen aufwendig an ihren Bestimmungsort gebracht und dort demontiert werden. In Zukunft sollen autonome mobile Roboter dazu eingesetzt werden, diese großformatigen Maschinen direkt am Bestimmungsort zu montieren bzw. zu fertigen. Hierzu ist die Zusammenarbeit mehrerer unterschiedlicher mobiler Robotereinheiten in verschiedenen Größen erforderlich.
    Team: Tobias Recker
    Jahr: 2018
  • Wirtschaftliche Fertigung belastungsgerechter FVK/Metall-Verbunde
    In Zusammenarbeit mit dem Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) soll in diesem Projekt eine wirtschaftliche Fertigung belastungsgerechter FVK/Metall-Verbunde entwickelt und optimiert werden. Dabei sollen lokale FVK-Häufungen zwischen zwei Stahlblechen angeordnet und fixiert werden. Anschließend wird der Lagenaufbau in eine zweistufige Presse zur Imprägnierung und Umformung übergeben.
    Team: Christoph Schumann
    Jahr: 2018
    Förderung: EFB/AiF
    Laufzeit: 2018-2020

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.
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Alexander Krödel
    Team: Handrup, Katzsch, Kettelmann, Meyer, Pillkahn, Schmidt
    Jahr: 2018
    Förderung: BMWi
    Laufzeit: 09/2018 - 08/2021
    © Miriam Handrup
  • 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.
    Leitung: Michael Wilckens
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 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.
    Leitung: apl. Prof. Dr. rer. nat. habil. Bernd Breidenstein
    Team: Philipp Wolters
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2019-12/2021
    © 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.
    Jahr: 2019
    Förderung: ZIM
    Laufzeit: 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.
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF-IGF
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Henke Nordmeyer
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2019-12/2021
    © 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.
    Leitung: Marita Murrenhoff
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 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.
    Leitung: apl. Prof. Dr. rer. nat. habil. Bernd Breidenstein
    Team: Lennart Köhler
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Sebastian Worpenberg
    Jahr: 2019
    Förderung: Aif
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Tobias Gartzke
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Dr. Christian Pelshenke (FGW), Dr. Alexander Krödel
    Team: Lennart Köhler, Timo Koll (IFW Remscheid)
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Dominik Müller-Cramm
    Jahr: 2019
    Förderung: AIF IGF
    Laufzeit: 12/2019–11/2021
    © 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).
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Kolja Meyer
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Denkena
    Team: Malek, Schmidtamann, Bild
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 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.
    Leitung: apl. Prof. Dr. rer. nat. habil. Bernd Breidenstein
    Team: M. Sc. Hendrik Voelker
    Jahr: 2020
    Förderung: Aif
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Mirko Theuer
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 05/2020 – 04/2022
    © 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.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Michael Wilckens
    Jahr: 2020
    Förderung: AIF
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. B. Denkena
    Team: Christian Wege
    Jahr: 2020
    Förderung: ZIM
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Daniel Raffalt
    Jahr: 2020
    Förderung: ZIM
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Jonas Matthies
    Jahr: 2020
    Förderung: BMWi
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Marc-André Dittrich
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Lars Ellersiek
    Jahr: 2020
    Förderung: 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.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Nils Hansen
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2020-12/2023
    © IFW

MAR - Materialentwicklung, -analytik und -recycling

  • Recycling vernetzter Schaumstoffe
    Schaumstoffe erfüllen in der industriellen Produktion und im Transport eine enorm wichtige Funktion, da diese für vielfältige Universalverpackungen oder auch Verpackungspolster benötigt werden. Nur so können wertvolle Güter sicher gelagert und transportiert werden. Insbesondere die große Anzahl an chemisch und physikalisch vernetzten Schaumstoffen, welche sich in Struktur, Dichte und Farbe unterscheiden, spielt eine gewichtige Rolle für die Herstellung maßgeschneiderter Transport- und Verpackungslösungen. Problematisch ist jedoch die Tatsache der derzeit sehr eingeschränkten Möglichkeiten des Recyclings von vernetzten Schaumstoffabfällen, die natürlich während der Verarbeitung und nach dem Gebrauch entstehen.
    Jahr: 2021
    © Pixabay
  • Recycling von Multilayer-Kunststofffolien
    Der Einsatz mehrschichtiger Kunststofffolien ist elementar für zahlreiche Bereiche in Transport, Medizin und auch bei der Verpackung von Lebensmitteln. Durch die Kombination verschiedener Kunststofftypen in einer Folie werden sowohl die mechanischen, als auch die schützenden Barriereeigenschaften in Bezug etwa auf Durchlässigkeit von Sauerstoff und Feuchtigkeit optimiert.
    Jahr: 2021
    © Pixabay

Transporttechnik

Soft Material Robotic Systems

  • Soft Material Robotic Systems
    Im Forschungsbereich Soft Material Robotic Systems (SMRS) beschäftigen wir uns mit Roboterstrukturen aus weichen und nachgiebigen Materialien, die - im Gegensatz zu ihren Pendants aus harten Materialien wie Stahl oder Aluminium - inhärente Sicherheit im direkten Kontakt mit dem Menschen aufweisen. Diese Sicherheit prädestiniert SMRS beispielsweise für den Einsatz in kollaborativen Montagearbeitsplätzen, wo sich Mensch und Roboter im selben Arbeitsraum bewegen und interagieren.
    Team: Ditzia Susana Garcia Morales, Serhat Ibrahim, Mats Wiese
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG Schwerpunktprogramm
    Laufzeit: 3 Jahre

Industrie 4.0

  • iAero - Entwicklung einer selbstlernenden, automatischen Parametrierung der aerodynamischen Orientierung
    Verursacht durch die sich schnell wandelnden Märkte werden hinsichtlich der Flexibilität und Variantenvielfalt immer höhere Anforderungen an die Produktions- und Montageprozesse gestellt. In den letzten Jahren sind starke Anstrengungen unternommen worden, die wertschöpfenden Prozesse selbst zu flexibilisieren. Versorgende Technologien, wie die Zuführtechnik, sind jedoch bisher wenig in diese Aktivitäten einbezogen worden. Die aktiven aerodynamischen Orientierungsverfahren sind von ihrem grundsätzlichen Funktionsprinzip bereits sehr flexibel und variantenneutral und ermöglichen hohe Zuführraten. Die Parametrierung dieser Verfahren für neue, unbekannte Werkstücke setzt jedoch umfangreiches Expertenwissen voraus und ist aufgrund des notwendigen iterativen Vorgehens sehr zeitaufwendig. In diesem Forschungsprojekt soll deshalb ein Verfahren entwickelt werden, welches eine eigenständige und fortlaufende Ermittlung optimaler Parametereinstellungen für die aerodynamische Orientierung ermöglicht.
    Förderung: DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2014 - 2016
  • SFB 653 – L2: Opto-elektronische Integration eines HF-Kommunikationssystems für gentelligente Bauteile
    Ziel des Teilprojektes ist es, die gesamte Kommunikationselektronik (Hochfrequenzmodul, Mikrocontroller und Speicher) in das Innere eines Werkstücks zu integrieren.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2005 - 06/2017
  • SFB 653 – K1:Dispensierte Fasern zur bauteilinhärenten Energieübertragung und optischen Signalkopplung
    Der Forschungsschwerpunkt liegt auf der Entwicklung einer flexiblen Aufbau- und Verbindungstechnik zur Integration von elektronisch und optisch wirkenden Komponenten in metallische Bauteile.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2005 - 06/2017
  • SFB 653 - L3 - Lesen und Schreiben magnetisch gespeicherter Daten
    Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 653 „Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus“ im Teilprojekt L3 wird am IMPT ein Verfahren zur magnetischen Speicherung von Daten direkt auf der Oberfläche magnetischer Bauteile in einer industriellen Fertigungsumgebung erforscht. Hierbei werden die Daten mittels eines induktiven Magnetschreibkopfes magnetisch gespeichert. Für das Auslesen der Daten kommt ein Verfahren, das auf dem magneto-optischen Kerr-Effekt basiert, zum Einsatz.
    Jahr: 2011
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2005 - 2017
  • SFB 653 - S1 - Modulare, mehrfunktionale Mikrosensorik
    Das Teilprojekt S1 beschäftigt sich mit der Entwicklung von modularen, mehrfunktionalen Mikrosensoren am IMPT, die dazu dienen, nutzungs-, wartungs- und recyclingrelevante Daten während des gesamten Lebenszyklus eines Bauteils zu erfassen.
    Jahr: 2011
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2005 - 2017
  • SFB 653 - N3: Bauteilstatus-getriebene Instandhaltung
    Auch ein schnödes Stück Metall kann schlau sein. Wenn es alle Informationen zu seiner weiteren Bearbeitung in sich trägt. Wenn es ein „gentelligentes“ Bauteil ist …
    Jahr: 2013
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2013 - 2017
  • Vernetzte, kognitive Produktionssysteme (netkoPs)
    Intelligente Vernetzung in der Produktion – Ein Beitrag zum Zukunftsprojekt Industrie 4.0
    Jahr: 2013
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 11/2013 - 01/2017
  • TRR 123 PlanOS – A05 Optodisches Bonden elektkro-optischer integrierter Schaltkreise auf Foliensubstraten
    Wenn man sich eine Folie als ein Sensornetzwerk mit vollintegrierten optischen Funktionalitäten zur Erfassung diverser physikalischer Größen, z.B. Temperatur, Druck und Feuchtigkeit vorstellt, dann müssen zum einen Lichtquellen und -detektoren in die Folie integriert werden und zum anderen mit der Außenwelt verbunden werden. In diesem Projekt wird erforscht, wie die Lichtquellen und -detektoren in die Folie eingebracht oder mit dieser kontaktiert werden können. Dazu werden Klebstoffe, die mittels UV-Licht auszuhärten sind, und eutektisches Bonden eingesetzt, bei dem Metallschichten bei niedriger Temperatur miteinander verbunden werden.
    Jahr: 2013
    Förderung: DFG - Transregio 123
    Laufzeit: 01/2013 - 12/2017
  • TRR 123 PlanOS – B01 Offset und Tintenstrahl-Drucken von Multimode-Wellenleitern
    Wie können Lichtwellenleiter gedruckt werden? Dieser Frage gehen Professoren und junge Wissenschaftler aus Freiburg und Hannover nach. Das Teilprojekt B01 hat die Aufgabe, multimodale Wellenleiter für hohe Lichtleistung mit einer Breite von zehn bis mehreren hundert Mikrometern herzustellen. Dabei werden die Vorteile von zwei Druckverfahren genutzt: der Flexodruck mit hohem Durchsatz und niedrigen Kosten sowie der Tintenstrahldruck mit einer großen Variabilität und hoher Auflösung.
    Jahr: 2013
    Förderung: DFG - Transregio 123
    Laufzeit: 01/2013 - 12/2017
  • WiTa - Wirkmodell Terminabweichung
    Im Rahmen des Forschungsprojektes wird ein quantitatives Wirkmodells zur Berechnung der Termintreue in industriellen Fertigungsprozessen entwickelt.
    Jahr: 2013
    Förderung: DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 11/2013 - 08/2016
  • SFB 653- T05: Verfahren und Werkzeugsystem zur Applikation und Integration von substratlosen modularen Mikrosensoren
    Das Hauptziel des Transferprojektes liegt in der Überführung der bisher im Teilprojekt S1 entwickelten substratlosen Sensortechnologie in eine fertigungsorientierte Umgebung. Mit diesem Ziel werden die bisherigen Ergebnisse aus der Grundlagenforschung in einer industriegerechten Applikation und deren Eignung evaluiert.
    Jahr: 2014
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2013-2016
  • OPTAVER - Forschergruppe optische Aufbau- und Verbindungstechnik für optische Bussysteme
    Der Forschungsschwerpunkt des Teilprojekts TP1 der Forschergruppe OPTAVER ist das Konditionieren von flexiblen Substraten zum Auftrag optischer Wellenleiter.
    Leitung: M. Sc. Gerd-Albert Hoffmann
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2015-2021
  • 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.
    Jahr: 2015
    Förderung: Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM), Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
    Laufzeit: 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.
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01.04.2015 - 31.03.2017
  • HaLiMo – Integratives Logistikmodell zur Verknüpfung von Planungs- und Steuerungsaufgaben mit logistischen Ziel- und Steuergrößen der unternehmensinternen Lieferkette
    Das Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines integrativen Logistikmodells für Wirkzusammenhänge zwischen allgemeingültig definierten Planungs- und Steuerungsaufgaben und den logistischen Zielgrößen in den Kernprozessen einer unternehmensinternen Lieferkette.
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2014-2017
  • LaPOF - Laseraktive Polymeroptische Fasern
    Das Ziel des LaPOF-Projektes ist die Erforschung technologischer Grundlagen für neuartige laseraktive polymeroptische Fasern sowie deren Herstellung.
    Jahr: 2016
    Förderung: EFRE - Europäischer Fonds für regionale Entwicklung
    Laufzeit: 12/2016–11/2019
  • 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.
    Jahr: 2016
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 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.
    Jahr: 2016
    Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
    Laufzeit: 01.04.2016 - 31.03.2018
  • INTRO 4.0 - Befähigungs- und Einführungsstrategien für Industrie 4.0
    Um die Integration von Industrie 4.0 in den Unternehmen zu fördern, werden im Projektvorhaben INTRO 4.0 Befähigungs- und Einführungsstrategien von Industrie 4.0, insbesondere in Kooperation mit dem Mittelstand, entwickelt. Kernelemente des Projektes umfassen die Anforderungsaufnahme bei den Projektpartnern, die Entwicklung von Industrie 4.0 Methoden, die Risiko und Potentialabschätzung der entwickelten Methoden und schließlich die Erstellung eines Handlungsleitfadens zur Einführung von Industrie 4.0. Der Handlungsleitfaden soll Lösungsmuster für die Implementierung von Industrie 4.0-Methoden und -Technologien je nach Reifegrad der Unternehmen bereitstellen. Durch die Fokussierung auf die Kompetenzentwicklung der Mitarbeiter wird bei INTRO 4.0 ein besonderer Schwerpunkt bei der Integration des Menschen gesetzt.
    Jahr: 2016
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 01.2016-12.2018
  • 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.
    Jahr: 2017
    Förderung: Region Hannover
    Laufzeit: 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.
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01.01.2017-31.12.2018
  • Entwicklung eines Modells und einer Vorgehensmethode zur Beschreibung, Bewertung und Gestaltung von Kommunikationskonzepten in Fabriken im Kontext von Industrie 4.0 (Komm 4.0)
    Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, bestehende Kommunikationskonzepte zu beschreiben und zu bewerten sowie effektive Konzepte zu entwerfen und gegebenenfalls bisherige Empfehlungen in Bezug auf die Gestaltung von Kommunikationskonzepten anzupassen. Das Modell soll es ermöglichen, effektive Kommunikationskonzepte zu entwerfen und damit die Erhaltung und Steigerung der Innovationsfähigkeit in Fabriken als Wettbewerbsvorteil zu unterstützen.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 10/2019 bis 01/2022
  • ViSIER
    Virtuelle Sichtverbesserung und intuitive Interaktion durch Erweiterte Realität an Flurförderzeugen.
    Leitung: M. Sc. Lukas Jütte
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF - IFL
    Laufzeit: 06/2019 – 05/2021
    © Quelle: ITA
  • Automatisierte Spraykühlung von Schmiedebauteilen
    Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer automatisierten und bauteilunabhängigen Luft-Wasser-Spraykühlung im Anschluss an das Schmieden zur Reduzierung des Gesamtenergiebedarfs und der Gesamtprozessdauer. Hierzu wird eine inverse Prozessauslegung der Spraykühlung auf Basis numerischer Simulationen und experimenteller Validierungen der Gefügeumwandlung vorgenommen. Zusätzlich wird mit den Projektpartnern ein adaptives Handling sowie ein berührungsloses Temperaturmesssystem zur besseren Prozesskontrolle entwickelt.
    Jahr: 2021
    Förderung: AiF ZIM
    Laufzeit: 01.03.2021 - 31.08.2023

Fabrikplanung

  • I4PE - Industrie 4.0 Projektplattform zur Einführung für KMU
    Das Forschungsvorhaben „Industrie 4.0 – Projektplattform zur Einführung für KMU (I4PE)“ hat zum Ziel, eine niedrigschwellige Internetplattform zur selbstständigen und strukturierten Einführung von Industrie 4.0 in KMU zu entwickeln. Das Forschungsvorhaben ermöglicht eine zielgerichtete sowie erfolgreiche Einführung und Umsetzung von Industrie 4.0 und trägt folglich zur Sicherung einer nachhaltigen Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen bei.
    Jahr: 2018
    Förderung: NBank
    Laufzeit: 03.05.2018 - 30.04.2020
  • InterKom - Kommunikationsgestaltung in interorganisationalen Produktionsnetzwerken
    Ziel des Forschungsprojekts ist es, eine standardisierte Methode zur quantitativen Analyse und Gestaltung von Kommunikationsschnittstellen in interorganisationalen Produktionsnetzwerken zu entwickeln. Die Methode soll dazu befähigen, Schwachstellen in Kommunikationsnetzwerken zu identifiziert sowie anschließend die Kommunikationsflüsse mithilfe geeigneter Maßnahmen zu verbessern.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2017 - 06/2020
  • Entwicklung eines Modells und einer Vorgehensmethode zur Beschreibung, Bewertung und Gestaltung von Kommunikationskonzepten in Fabriken im Kontext von Industrie 4.0 (Komm 4.0)
    Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, bestehende Kommunikationskonzepte zu beschreiben und zu bewerten sowie effektive Konzepte zu entwerfen und gegebenenfalls bisherige Empfehlungen in Bezug auf die Gestaltung von Kommunikationskonzepten anzupassen. Das Modell soll es ermöglichen, effektive Kommunikationskonzepte zu entwerfen und damit die Erhaltung und Steigerung der Innovationsfähigkeit in Fabriken als Wettbewerbsvorteil zu unterstützen.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 10/2019 bis 01/2022
  • Quantitative Fabrik-Lebenszyklus-Evaluation (Qfalle)
    Im Rahmen des Forschungsprojektes "Qfalle" soll ein Modell entwickelt werden, welches verschiedene Fabrikkonfigurationen bis hin zur Fabrikebene quantitativ aus Lebenszyklussicht bewerten kann. Dazu sollen Verläufe von Leistungskennzahlen der einzelnen Fabrikobjekte eines Fabriksystems einschließlich ihrer Abhängigkeiten untersucht und prognostiziert werden, um darauf aufbauend Managemententscheidungen zu treffen, die zu einer ökonomisch und ökologisch verbesserten Fabrikkonfiguration führen.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 09/2019 bis 08/2022
  • Entwicklung eines Prozessmodells der Multiprojektplanung und -steuerung in der Fabrik (MPPS-Fabrik)
    Die Entwicklung des Prozessmodells im Rahmen von „MPPS-Fabrik“ hat zum Ziel, das konventionelle Projektmanagement in Fabriken um eine systematische, effiziente und leistungsfähige Multiprojektplanung und -steuerung zu erweitern. Dadurch soll innerhalb des Projektportfolios die Auswahl der richtigen Projekte, zur richtigen Zeit und unter Berücksichtigung der richtigen Ressourcenzuweisung unterstützt werden. Um dies gewährleisten zu können, sind in diesem Rahmen die besonderen Anforderungen, Prozesse und Rahmenbedingungen von Fabriken zu berücksichtigen.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 06/2020 bis 01/2023
  • ELIAS (Economic Planning Assessment) - Entwicklung eines softwarebasierten Kalkulators - Abschätzung der Kosten als Basis einer sinnvollen Planung
    Das Forschungsvorhaben „ELIAS – Economic Planning Assessment“ hat zum Ziel, ein softwarebasiertes Planungsinstrument zu entwickeln, um die Kalkulation von Investitionskosten für Fabrikplanungsprojekte trotz fehlender und unscharfer Daten zu ermöglichen. Mithilfe des Forschungsvorhabens sollen Investitionskosten bereits in der Vorbereitungsphase von Fabrikplanungsprojekten valide abgeschätzt und dadurch zukunftssichere Entscheidungen getroffen werden.
    Jahr: 2021
    Förderung: NBank
    Laufzeit: 12/2020 bis 06/2022

Maschinen und Steuerungen

  • Prozessregelung bei der Radsatzbearbeitung (PRORAD)
    Unterschiedliche Belastungshistorien von Eisenbahnrädern führen zu hoher Varianz der Materialeigenschaften in der Lauffläche und erschweren so eine allgemeine Parametrierung des Zerspanprozesses sowie die Umsetzung einer robusten Prozessüberwachung in der Aufarbeitung. Die online Messung der Materialeigenschaften mithilfe eines Barkhausenrauschen-Analyse Systems soll es deshalb ermöglichen, für jedes Einzelstück individuell passende Bearbeitungsparameter festzulegen. Mithilfe einer ergänzenden Messung und simultanen Echtzeitverarbeitung der Körperschallemission am Werkzeug wird die Prozessregelung und -überwachung weiter verbessert.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Denkena
    Team: Heiko Blech
    Jahr: 2018
    Förderung: ZIM
    Laufzeit: 03/18 - 08/20
  • „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.
    Leitung: Michael Schächinger
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF IGF
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Alexander Krödel
    Team: Handrup, Katzsch, Kettelmann, Meyer, Pillkahn, Schmidt
    Jahr: 2018
    Förderung: BMWi
    Laufzeit: 09/2018 - 08/2021
    © Miriam Handrup
  • 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.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Patrick Ahlborn M. Sc.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Björn-Holger Rahner
    Jahr: 2019
    Förderung: ZIM
    Laufzeit: 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
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Eike Wnendt
    Jahr: 2019
    Förderung: Dieses Forschungsprojekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Programm „KMU-innovativ: Produktionsforschung“ gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut.
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. P.Horst; Prof. Dr.-Ing. B. Denkena
    Team: Andreas Friedel (TU Braunschweig); Marc Timmermann (IFW)
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Dennis Stoppel
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 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.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena ,Prof. Dr.-Ing. Jörg Seume
    Team: Nicolas Nübel
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2019-12/2021
  • 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.
    Leitung: Karl Doreth (DMG Mori)
    Team: Sebastian Kaiser, Martin Winkler
    Jahr: 2019
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 01.05.2019 – 30.04.2022
    © Kai / 88293 © 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.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Denkena
    Team: Malek, Schmidtamann, Bild
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/20219 - 12/2022
    © IFW
  • 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.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Miriam Handrup
    Jahr: 2020
    Förderung: ZIM
    Laufzeit: 03/2020-07/2022
    © 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.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Niklas Klages
    Jahr: 2020
    Förderung: AIF IGF
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Dr.-Ing. Dominik Brouwer
    Jahr: 2020
    Förderung: NBank
    Laufzeit: 01/2020 – 01/2022
    © Picum MT GmbH
  • 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.
    Leitung: Per Schreiber
    Team: Tobias Stiehl, Sören Wilmsmeier, Daniel Kemp
    Jahr: 2020
    Förderung: BMWi
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Henning Buhl
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Denkena
    Team: Anna-Lena Boskovic
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2020 – 06/2022

Automatisierungstechnik

  • IdentProLog
    Flexible Zielführung von Ladungsträgern in Produktion und Materialflusslogistik durch vollständig in den Informationsfluss integrierte Flurförderzeuge
    Jahr: 2008
    Förderung: BMBF
  • TagDrive
    Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Fahrzeugleitsystems mit kombinierter Spurführung und Navigation.
    Jahr: 2011
    Förderung: Niedersächsisches Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr
  • Vernetzte, kognitive Produktionssysteme (netkoPs)
    Intelligente Vernetzung in der Produktion – Ein Beitrag zum Zukunftsprojekt Industrie 4.0
    Jahr: 2013
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 11/2013 - 01/2017
  • Sensorintegration in Flurförderzeugreifen
    Der Ausfall von Flurförderzeugen kann den innerbetrieblichen Warentransport empfindlich stören. Reifenschäden durch das Fahren mit Überlast sowie das Umkippen des Fahrzeugs stellen Ausfälle mit großem Gefahrenpotential und langen Stillstandzeiten dar. Durch die Kenntnis der Reifeninnentemperatur sowie der Kraft bzw. des Drucks in der Bodenaufstandsfläche, können kritische Fahrzeug- und Reifenzustände bereits im Vorfeld erkannt und gegebenenfalls vermieden werden.
    Jahr: 2014
    Förderung: AIF, IFL
    Laufzeit: 05/2014 - 06/2016
  • InDaMonRo - Infrastrukturelle Datenübertragung zum prozessbegleitenden Schadensmonitoring beim Einzugsprozess von Rohrleitungen
    Im Fokus des Projektes InDaMonRo stehen die Realisierung einer infrastrukturellen Datenübertragung sowie die Untersuchung von Alternativen zum bestehenden Verfahren zur Schadensdetektion beim Einzugsprozess von Rohrleitungen.
    Jahr: 2014
    Förderung: „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) – Fördermodul Kooperationsnetzwerke (Kooperationspartner: Steffel KKS GmbH, ITA)
    Laufzeit: 11/2013 – 12/2015
  • Neuartiges Antriebskonzept für Gurtfördersysteme auf der Basis von direkt angetriebenen Tragrollen
    Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Aufhebung der aktuellen wirtschaftlichen und technischen Längenrestriktionen für Gurtförderanlagen im Bereich des Berg- und Tagebaus durch den Einsatz von angetriebenen Tragrollen.
    Leitung: Lars Bindszus, Daniel Hötte
    Jahr: 2016
    Förderung: AIF, IFL
    Laufzeit: 05/2016 – 04/2018
  • Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Hannover
    Das „Mit uns digital! Das Zentrum für Niedersachsen und Bremen“ ist das erste von elf Zentren, die derzeit in ganz Deutschland entstehen, um mittelständische Unternehmen und Handwerksbetriebe durch gut aufbereitete Informationen, Anschauungsbeispiele und Qualifizierung bei der digitalen Transformation zu unterstützen.
    Jahr: 2017
    Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
    Laufzeit: 12/15–11/18
  • ULTRABEST - Entwicklung einer ultraschnellen Bestückungstechnologie für elektronische Bauteile
    Derzeit wird am Institut für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) eine neuartige Bestückungstechnologie für das Übertragen von ungehäusten elektronischen Komponenten in Zusammenarbeit mit einem Forschungskonsortium erforscht. Dieses besteht aus der Mühlbauer GmbH & Co. KG, dem Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH), der Precitec Optronik GmbH und der Vision Components GmbH. Mit der Bestückungstechnologie soll der Schritt zur optisch induzierten Bestückung erfolgen.
    Team: Simon Gottwald
    Jahr: 2018
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 04/2018 – 03/2021
  • Elastomer-3D
    Im Rahmen des Projekts soll ein neuartiges Verfahren zur additiven Fertigung von Kautschukbauteilen mittels einer formgebenden Kontur aus Thermoplast entwickelt werden.
    Leitung: M. Sc. Sebastian Leineweber
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF - IFL
    Laufzeit: 04/2019 – 03/2021
    © Quelle: ITA
  • PhoenixD - Elektrische Integration von optischen Netzwerken
    Optische Präzisionssysteme schnell und kostengünstig mittels additiver Fertigung realisieren: Dies ist die Vision von PhoenixD. In diesem Teilprojekt wird an der Fertigung von planaren optischen Netzwerkstrukturen geforscht. Die optische Ankopplung der Lichtquellen an den Lichtwellenleiter, der beispielsweise gedruckt oder dispensiert wird, ist eine der Forschungsfrage, die es zu lösen gilt. Hierbei ist die präzise Montage und Ausrichtung zur Stirnfläche des Wellenleiters von enormer Bedeutung.
    Leitung: Birger Reitz
    Jahr: 2019
    Laufzeit: 01/2019 - 06/2023

SFB 1368 Sauerstofffreie Produktion

  • Kontrolle des Sauerstoffgehaltes im thermischen Lichtbogen und die Wirkung auf den Werkstoffübergang zur Herstellung von sauerstofffreien Fügeverbindungen
    Im Teilprojekt B05 werden die Vorgänge in der thermischen Prozesszone und an der Werkstückoberfläche durch die Erzeugung einer XHV-adäquaten Atmosphäre im Lichtbogenbereich von Schweiß- oder Lötprozessen erforscht. Die entstehende sauerstofffreie Prozesszone wird dabei als reaktive Prozesszone betrachtet, in der ein Potential zur Oxidschichtreduktion an der Probenoberfläche besteht. Gefüge und Struktur der Fügeverbindungen können damit hinsichtlich der mechanisch technologischen Eigenschaften und der Arbeitssicherheit weitreichend verbessert werden.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG - SFB 1368 TP B05
    Laufzeit: 01/2020 – 12/2023
  • Prozessintegrierte metallische Sinterbeschichtungen für das Formhärten mit konduktiver Erwärmung
    In Zusammenarbeit mit dem Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) entwickelt das Institut für Werkstoffkunde (IW) ein Verfahren zum prozessintegrierten Beschichten von Stahlblechen mit NiCr-basierten Pulverwerkstoffen bei der konduktiven Blecherwärmung für das Presshärten. Ziel des simultanen Beschichtens der Blechplatinen ist es, den hieraus formgehärteten Blechbauteilen eine hohe Korrosionsbeständigkeit zu verleihen.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG - SFB 1368 TP A04
    Laufzeit: 01/2020 – 12/2023
  • Stoffschlüssige Grenzflächenübergänge beim thermischen Beschichten mit Lichtbogen- und Plasmaspritzprozessen
    Zur Herstellung besonders hochwertiger Beschichtungen wird in dem Teilprojekt B02 das Lichtbogen- und Plasmaspritzen in XHV-adäquater Argon- oder Stickstoffatmosphäre erforscht. Als notwendige Oberflächenvorbehandlung für den Spritzprozess sind Möglichkeiten zur Desoxidation der Substratoberfläche durch Integration des Korundstrahlens in die XHV-adäquate Atmosphäre der Prozesskammer zu untersuchen und zu entwickeln. Die in die Schichtbaustelle eintreffenden Spritzpartikel sollen eine vollständig stoffschlüssige Benetzung vollziehen, sodass in den Grenzflächenübergängen eine metallurgische Anbindung entsteht, die den Charakter einer Hartlötverbindung aufweist.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG - SFB 1368 TP B04
    Laufzeit: 01/2020 – 12/2023
  • Untersuchung des Kaltpressschweißens unter XHV-adäquater Atmosphäre im Prozess des Walzplattierens
    Das Walzplattieren ist ein Verfahren zur Herstellung von Werkstoffverbunden basierend auf einer Adhäsionsverbindung zwischen zwei oder mehreren Blechen. Mögliche Materialkombinationen sind jedoch insbesondere beim Kaltplattieren eingeschränkt. Innerhalb des Projektes wird deshalb die Verbunderzeugung unter vollständiger Sauerstofffreiheit erforscht. So wird die Ausbildung passivierender Oxidschichten zwischen den Verbundpartnern verhindert und die Verbundqualität signifikant verbessert.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG - SFB 1368 TP A05
    Laufzeit: 01/2020 – 12/2023
  • Eigenschaften und lokale Mikrostruktur oxidschichtfrei erzeugter Verbundgussbauteile
    Oxidschichten erschweren bei Verbundgussprozessen die Benetzung und verhindern eine stoffschlüssige Anbindung des Gusswerkstoffs an die Einlegebauteile oft vollständig. Erfolgt der Gießprozess jedoch in einer sauerstofffreien Prozessgasatmosphäre, sind bisher nicht auftretende Grenzflächenreaktionen zu erwarten, die zur Erzeugung von Werkstoffverbunden aus Aluminium und Kupfer mit gesteigerter Festigkeit und erhöhter thermischer Leitfähigkeit genutzt werden können.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG - SFB 1368 TP A01
    Laufzeit: 01/2020 – 12/2023

SFB/TRR 73 Blechmassivumformung

School for Additive Manufacturing (SAM)

  • Additive manufacturing of functionally graded metals with coaxial powder-wire-hybrid feed
    By the processing of multi-materials with different compositions within one component, Functionally Graded Additive Manufacturing (FGAM) offers great potential for the demand-oriented design of additively manufactured functional components: By distributing different materials, the mechanical, thermal, chemical, magnetic and electrical properties of additively manufactured components can be adjusted with local resolution.
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Targeted assembly of functional nanostructures by means of additive manufacturing
    The advantage of the wet chemical process for the production of nanoparticles is that various inorganic materials can be grown on many billions of nanoparticles with the precision of a few atomic monolayers. A variety of wet-chemical "bottom-up" production methods for nanoparticles of different sizes, shapes and material compositions are already known. Many of the resulting nanoscale materials have fascinating physical and chemical properties that are of great interest for a broad range of applications (e.g. catalysis, photocatalysis and sensor technology).
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Passive control elements for intelligent flow control in heat exchangers
    Heat exchangers are the most frequently used devices in energy and process engineering plants. Typically, one heat-emitting and one heat-absorbing fluid is involved and these are designed for a nominal load point with regard to flow rates and temperature level. In the partial load range, for example, the flow rates of the fluids can deviate significantly from the nominal load case, which typically leads to incorrect distributions and consequently poor efficiency of the apparatus.
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Five-axis Adaptive Manufacturing of Fiber-reinforced Plastic Components
    A decisive factor for energy-efficient mobility is the payload ratio, which can be optimised implementing lightweight construction concepts. As the already existing lightweight applications are highly uneconomical for small series and their possible applications are limited, alternative production concepts have to be developed.
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Simulation and concept development for implants made of graded materials
    The use of graded materials with locally adapted properties can offer great added value for a variety of different applications. In biomedical engineering, such graded materials are of particular interest for implants, since the bimodal porous structure of bones can be reproduced and thus local mechanical properties such as stiffness or strength. For the development of implants, the stresses that occur during usage must be known and taken into account during construction.
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Additive manufacturing of 3D-multi-material components for laser powder bed fusion
    With the help of laser powder bed fusion, 3D-multi-material components with an arbitrary material distribution in all three spatial directions can be realized: On the one hand, the porperties in the component can be adjusted voxel-wise, thus resolving conflicts of objectives, and on the other hand, additive manufacturing offers a high degree of design freedom.
    Jahr: 2020
    Förderung: Leibniz University of Hannover
  • Additive manufacturing of integrated piezoresistive sensors
    Compared to conventional manufacturing processes, Additive Manufacturing offers a wide range of new design options, including a high potential for function integration. Fused Layer Modeling provides the possibility of combining several materials in one component without an additional joining process. For example, functions based on locally adapted thermal or electrical conductivity can be integrated into one component and piezoresistive structures can be realized by means of local application of composite materials.
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Development of hybrid material systems with sensor properties
    Additive Manufacturing processes are becoming increasingly important regarding locally adapted material properties and functional integration. During the manufacturing process, inherent material properties can be specifically tailored to the respective area of application. Both the mechanical-technological and the physical properties of a component can be specifically modified.
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Non-destructive optical characterization of microoptical systems
    The Additive Manufacturing of microoptical systems allows the efficient realization of novel optical structures. For the further development and improvement of manufacturing processes and optical designs, a comprehensive characterization of the manufactured components is necessary. To date, destructive methods or functional tests are the only options available for optical characterization. However, there is a great need for new, non-destructive methods for the three-dimensional characterization of optical components.
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Simulation of the laser metal deposition process using meshfree methods
    Additive manufacturing has great potential for the realization of end products with optimized geometry and tailored material properties. The laser metal deposition process (LMD process) is an excellent option for depositing high-precision materials at various locations and is therefore a suitable process for the production of multi-materials. However, the uncertain quality of the final additively manufactured component has so far been a major obstacle for the industrial application of Additive Manufacturing.
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Degradation behaviour of additively manufactured components with local functional properties
    Additively manufactured components with integrated functional areas or density gradients lead to the challenge that these may have a negative influence on important technological properties such as mechanical strength or corrosion resistance. Therefore, a comprehensive characterization of the property profile of functional components is required in order to establish the relationship between local microstructural features and degradation behaviour under mechanical load. With these data, additively manufactured functional components can be developed with regard to their intended field of application.
    Jahr: 2020
    Förderung: Nds. Ministerium für Wissenschaft u. Kultur
    Laufzeit: Förderung seit 2020
  • Process-integrated self-regulation of the Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM) process to produce graded designed materials
    How can the WAAM printer learn the height offset from its own process data in order to generate fully automatic three-dimensional graded designed components? In the future, a process-dependent variable for working in the third dimension can be extracted from the arc process itself. The self-regulating process becomes intelligent! The traditional approach of slicing can be transferred by the development of a point-to-point control to the robot based WAAM technology in kind of a self-controlled process to vary the possibilities to produce specially designed materials.
    Jahr: 2020
    Förderung: Nds. Ministerium für Wissenschaft u. Kultur
    Laufzeit: Förderung seit 2020
  • Strategies to increase product sustainability by Selective Laser Melting
    In this project, the potential of the industrial production of metallic components using Selective Laser Melting (SLM) as an Additive Manufacturing process is to be analysed with regard to ecological sustainability - defined by energy consumption over the product life cycle. The conditions under which SLM is more sustainable than existing conventional processes will be specified. This project focuses on functionalized structural components. The aim is to provide product design and quality engineers with a set of rules and to show potentials for improvements in sustainability.
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Atomic Layer Deposition for conformal surface functionalization of parts produced by additive manufacturing
    Additive Manufacturing Processes enable the realization of components with complex geometries using new material combinations. In addition to the mere fulfilment of structural-mechanical tasks, these components will have to offer additional functional properties to an increasing extent in the future. The surface quality, which is closely linked to the respective additive manufacturing process, often limits their possible applications. Restrictions can arise directly from the microstructure and the chemical and physical properties of the material combinations used.
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Functional nanoswitches for additively manufactured materials
    In the development of new Additive Manufacturing processes, the integration of precision optical functions places the highest demands on manufacturing tolerances. The required selective modern materials require an adaptation of the properties to a certain effect. Complex nanoswitches offer such physico-chemical property changes. Nanoswitches are able to change between different energetic electronic states physically and chemically. In doing so, properties such as refractive index, color, size, modulus of elasticity etc. change.
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Restriction-compliant design of additively manufactured functionalised structural components
    Within this project, a methodology for designing functional structural components manufactured by SLM processes will be developed. Special attention will be paid to the designing of new components by using knowledge about components’ conditions under the influence of mechanical loads.
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Additive production of functionalized silicone optics
    While additive manufacturing technologies for metals and polymers have been employed successfully in industry for many years, research into the generative production of silicones is still in its infancy. Especially with regard to optical elements such as lenses, this material class offers a high potential, since it can withstand higher ambient temperatures than polymers and can also be reversibly deformed by mechanical force.
    Jahr: 2020
    Förderung: Leibniz University of Hannover

Produktionsmanagement

  • SFB 871 - Modellierung von Regenerationslieferketten
    Maschinen und Anlagen gibt es nicht im Supermarkt. Und weil Investitionsgüter meistens auch noch teuer sind, lohnt es sich, bei der Instandsetzung einmal genau hinzusehen …
    Jahr: 2010
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2018 – 12/2021
  • Transferprojekt - Logistikorientierte Reihenfolgestrategien für mehrstufige Produktionen
    Ziel des Forschungsprojekts ist es, ein allgemeines Vorgehensmodell zur Bestimmung einer logistikorientierten Reihenfolgestrategie für Produktionsbereiche zu entwickeln. Aufbauend auf Vorarbeiten werden hierfür die Auswirkungen verschiedener Reihenfolgeregeln auf das Terminabweichungsverhalten sowie Produktivitätsgewinne an einzelnen Arbeitssystemen quantitativ bewertet und miteinander verknüpft. Unter Berücksichtigung konfliktärer Zielgrößen und der Diskussion möglicher Kompensationsmaßnahmen erfolgt die Ableitung des Vorgehensmodell, welches bei einem Anwendungspartner implementiert wird.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2019 - 12/2019
  • LoProBe - Logistische Produktportfoliobewertung
    Herkömmliche Ansätze zur Produktportfoliobewertung evaluieren Portfolios häufig nur unter Berücksichtigung von marktorientierten oder finanzwirtschaftlichen Bewertungsdimensionen. Logistikaufwendungen wie bspw. hohe Rüstaufwände, die in der Produktion durch die Beibehaltung problematischer Produkte in Produktportfolios entstehen können, werden aktuell nicht dediziert in den Fokus genommen. Im Rahmen des Projekts „LoProBe – Logistische Produktportfoliobewertung“ wird eine Methode zur multikriteriellen, logistikorientierten Bewertung entwickelt, die den Einfluss von Produktportfolios auf Zielgrößen der Logistikleistung und Logistikkosten produzierender Unternehmen beschreibbar macht.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2020 bis 08/2022
  • Systematische Untersuchung der Wirkung von Verfahren der Produktionsplanung und der Produktionssteuerung auf logistische Zielgrößen (HaLiMo 2)
    Ziel des Forschungsprojektes ist zum einen die strukturierte und einheitliche Sammlung von Verfahren zur Erfüllung der Aufgaben im Rahmen der Produktionsplanung und -steuerung. Darauf aufbauend sollen sowohl die direkten als auch die indirekten Wirkungen der PPS-Verfahren auf die logistischen Zielgrößen untersucht werden. Ergebnis dieser Untersuchungen sollen belastbare Aussagen über die Wirkzusammenhänge sein. Die Beschreibung der Wirkzusammenhänge erfolgt hierbei quantitativ durch die mathematische Verknüpfung der Elemente der unternehmensinternen Lieferkette und den logistischen Zielgrößen mithilfe von bestehenden logistischen Modellen.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 03/2020 - 07/2022

Additive Fertigung

  • 3D-CopperPrint
    In 3D-CopperPrint wird der Einsatz der Additiven Fertigung (3D-Druck) zur generativen Erzeugung von Kupferleiterbahnen auf adaptiven räumlichen Schaltungsträgern untersucht. Dieser Prozess kann für die Herstellung von elektrisch-mechanischen Hybridbauteilen als Alternative zu bestehenden Verfahren verwendet werden. Der Ansatz basiert auf dem Auftrag von kupfergefüllten Lacken auf die Oberfläche von dreidimensionalen Objekten und das anschließende photothermische Lasersintern der Pfade.
    Team: Ejvind Olsen
    Jahr: 2018
    Förderung: BMWi, AiF (IGF)
    Laufzeit: 10/2018 – 06/2020
  • Maßgeschneiderte Magnesiumlegierung für das selektive Laserschmelzen: Werkstoffentwicklung und Prozessmodellierung
    Die additive Fertigung, im speziellen das Laser-Pulverbettverfahren (PBF-LB), gewinnt in der Herstellung von Metallbauteilen eine immer größere Bedeutung. Die thermophysikalischen Eigenschaften von Magnesium führen zu einer sehr schlechten Prozessierbarkeit im PBF-LB-Prozess und folglich zu einer geringen Bauteilqualität. Im Rahmen dieses Projektes wird eine spezielle Legierung hierfür entwickelt, mit der diese prozessbedingten negativen Eigenschaften von Magnesium umgangen werden, um das Potential im Leichtbau und der Biomedizintechnik weiter ausschöpfen zu können.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG - SPP 2122
    Laufzeit: 09/2018-08/2021
  • Integration additiver Herstellverfahren in die industrielle Prozess-, Fertigungs-, und IT-Kette (PR0F1T)
    Die additive Fertigung (AM) bietet hohes Potenzial im Bereich der ressourceneffizienten Herstellung komplexer Bauteilgeometrien, insbesondere bei teuren Werkstoffen und kleinen Losgrößen. Diesen Vorteilen stehen allerdings einige Herausforderungen entgegen. So ist die erzielbare Maßhaltigkeit und Oberflächengüte in der Regel nicht ausreichend, sodass eine spanende Nachbearbeitung der Bauteile erforderlich ist. Aufgrund der unterschiedlichen Planungsprozesse und technologischen Randbedingungen in der additiven- bzw. spanenden Fertigung besteht aktuell nur eine unzureichende Kompatibilität der Planungsdaten und es existiert keine durchgängige Entwicklungskette. Im vom BMBF geförderten Verbundprojekt Projekt PR0F1T werden Lösungen für diese Herausforderungen erarbeitet.
    Jahr: 2018
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 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.
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF IGF
    Laufzeit: 01/2019-12/2020
  • Elastomer-3D
    Im Rahmen des Projekts soll ein neuartiges Verfahren zur additiven Fertigung von Kautschukbauteilen mittels einer formgebenden Kontur aus Thermoplast entwickelt werden.
    Leitung: M. Sc. Sebastian Leineweber
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF - IFL
    Laufzeit: 04/2019 – 03/2021
    © Quelle: ITA
  • Investigation of a novel additive manufacturing process for copper alloys based on the non-vacuum electron beam technology
    Aim of the project is the investigation of a novel additive manufacturing process using atmospheric electron beam technology and an assessment of its potential. To utilize the high power and power density of the non-vacuum electron beam, a wire-based process for large, near net-shape products is focus for this research project.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2019-07/2021

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
    Jahr: 2012
    Förderung: DFG-Förderung
    Laufzeit: 01/2014 – 12/2021
  • DigiTwin – Effiziente Erstellung eines digitalen Zwillings der Fertigung
    Per Scan und anschließender Objekterkennung automatisiert zum Simulationsmodell
    Leitung: Markus Sommer (isb GmbH)
    Team: Markus Sommer (isb GmbH), Josip Stjepandic (PROSTEP AG), Moritz von Soden (Bornemann Gewindetechnik), Sebastian Stobrawa (IFW)
    Jahr: 2018
    Förderung: KMU Innovativ: Dienstleistungsforschung (BMBF)
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Prof. Dr. Steffi Robak
    Team: Silke Thiem, Gina Vibora Münch
    Jahr: 2018
    Förderung: Europäischer Sozialfonds (ESF) und MWK
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Alexander Krödel
    Team: Handrup, Katzsch, Kettelmann, Meyer, Pillkahn, Schmidt
    Jahr: 2018
    Förderung: BMWi
    Laufzeit: 09/2018 - 08/2021
    © Miriam Handrup
  • 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.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Siebo Stamm
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Marcel Wichmann
    Team: Sven Friebe
    Jahr: 2018
    Förderung: EFRE - Europäischer Fond für regionale Entwicklung
    Laufzeit: 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
    Leitung: apl. Prof. Dr. rer. nat. habil. Bernd Breidenstein
    Team: Lara Fricke (IW), Hai Nam Nguyen (IFW)
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 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
    Jahr: 2019
    Förderung: Aif
    Laufzeit: Laufzeit (12/2019-11/2021)
    © 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.
    Leitung: Karl Doreth (DMG Mori)
    Team: Sebastian Kaiser, Martin Winkler
    Jahr: 2019
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 01.05.2019 – 30.04.2022
    © Kai / 88293 © IFW
  • 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.
    Leitung: Dr.-Ing. Marc-André Dittrich
    Team: Hendrik Noske, Lukas Stürenburg
    Jahr: 2019
    Förderung: Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur, Volkswagen Stiftung
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Simon Settnik
    Team: Fauser AG
    Jahr: 2019
    Förderung: NBank
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Denkena
    Team: Malek, Schmidtamann, Bild
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: René Räker
    Jahr: 2020
    Förderung: ZIM – BMWi
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Silas Fohlmeister
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Per Schreiber
    Team: Tobias Stiehl, Sören Wilmsmeier, Daniel Kemp
    Jahr: 2020
    Förderung: BMWi
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Gina Vibora Münch
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 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.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Robert Kenneweg
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 05/2019 - 11/2021
    © IFW
  • 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.“
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Konrad Bild
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2021-12/2022
    © IFW, Daniel Niederwestberg

Optronik

  • VIPlets – Nachweis des aerodynamischen Potentials von durch Schleifen und Laserabtrag hergestellten Riblets in einem hochbelasteten Axialverdichter
    Zur Steigerung der Leistungsdichte und des Wirkungsgrades in Gasturbinen und insbesondere in Flugtriebwerken bleibt es ein Hauptziel die aerodynamischen Verluste zu minimieren. Ein innovativer Ansatz hierzu ist die Mikrostrukturierung der überströmten Oberflächen der Beschaufelung mit den aus der Bionik bekannten Riblets. Diese kleinen Längsrippen (engl.: Riblets) können Strömungsverluste in der viskosen Unterschicht der turbulenten Grenzschicht mindern.
    Jahr: 2013
    Förderung: BMBF – VIP
    Laufzeit: 05/2013-04/2017
  • TRR 123 PlanOS – B01 Offset und Tintenstrahl-Drucken von Multimode-Wellenleitern
    Wie können Lichtwellenleiter gedruckt werden? Dieser Frage gehen Professoren und junge Wissenschaftler aus Freiburg und Hannover nach. Das Teilprojekt B01 hat die Aufgabe, multimodale Wellenleiter für hohe Lichtleistung mit einer Breite von zehn bis mehreren hundert Mikrometern herzustellen. Dabei werden die Vorteile von zwei Druckverfahren genutzt: der Flexodruck mit hohem Durchsatz und niedrigen Kosten sowie der Tintenstrahldruck mit einer großen Variabilität und hoher Auflösung.
    Jahr: 2013
    Förderung: DFG - Transregio 123
    Laufzeit: 01/2013 - 12/2017
  • HYMNOS - Hybrid Numerical Optical Simulation
    Numerische Verfahren zur Berechnung von Lichtverteilungen in optischen Medien profitieren maßgeblich von aktuellen Trends in der Computertechnik. Ziel dieses Projektes ist daher die Kombination von unterschiedlichen Modellierungsansätzen auf unterschiedlichen zeitlichen und räumlichen Skalen. Hierzu werden unterschiedliche Aspekte aus interdisziplinären Themengebieten in der Physik und den Ingenieurswissenschaften modelltechnisch untersucht.
    Jahr: 2015
    Förderung: Land Niedersachsen
    Laufzeit: 10/2015 – 09/2018
  • SFB 1153 – A4 Lokale Anpassung von Werkstoffeigenschaften an Umformrohlingen durch Auftragsschweißen zur Erzeugung gradierter hybrider Bauteile
    Das Teilprojekt zielt auf die Herstellung neuartiger hybrider Bauteile aus Werkstoffkombinationen ab. Dabei werden den Bauteilen lokale, belastungsabhängige Eigenschaftsprofile aufgeprägt. Um dies zu erreichen, werden Werkstoffe auf Umformrohlingen mittels Auftragsschweißen aufgebracht. Dabei ist die Werkstoffmenge und Position entscheidend, um die Werkstoffe durch Umformen gezielt verorten zu können.
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2015 – 06/2019
  • OPTAVER - Forschergruppe optische Aufbau- und Verbindungstechnik für optische Bussysteme
    Der Forschungsschwerpunkt des Teilprojekts TP1 der Forschergruppe OPTAVER ist das Konditionieren von flexiblen Substraten zum Auftrag optischer Wellenleiter.
    Leitung: M. Sc. Gerd-Albert Hoffmann
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2015-2021
  • Gitterunterstützter Glasfaserschmelzkoppler zur selektiven Transversalmodenkopplung
    In diesem durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördertem Forschungsprojekt soll das Prinzip sowie das Herstellungsverfahren für einen neuartigen transversalmodenselektiven Faserschmelzkoppler erforscht werden. Durch eine selektive Modenkopplung können verschiedene Moden als individuelle Übertragungskanäle genutzt werden, wodurch die Übertragungsbandbreite proportional zur Anzahl genutzter Moden erhöht wird. Wesentliches Merkmal des neuen Kopplers ist die selektive Transversalmodenkopplung mittels optischen Gitters.
    Jahr: 2016
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 03/2016 – 02/2018
  • LaPOF - Laseraktive Polymeroptische Fasern
    Das Ziel des LaPOF-Projektes ist die Erforschung technologischer Grundlagen für neuartige laseraktive polymeroptische Fasern sowie deren Herstellung.
    Jahr: 2016
    Förderung: EFRE - Europäischer Fonds für regionale Entwicklung
    Laufzeit: 12/2016–11/2019
  • Tailored Light - Intelligente photoelektrische Oberfläche aus lichtemittierenden Modulen
    Der Fortschritt in den vergangenen Jahrzehnten in der Miniaturisierung von Chips, in den drahtlosen Datenübertragungstechnologien und in der Entwicklung von energiesparenden Bauelementen ermöglichte die Realisierung von integrierten autonomen Sensoren. Diese Netzwerke haben großes Potenzial für den weitverbreiteten Einsatz in der Instandhaltungsvorhersage von Fertigungsanlagen, in intelligenten Gebäudemanagementsystemen und in energiesparenden Smart Grids.
    Jahr: 2017
    Förderung: Land Niedersachsen
    Laufzeit: 01/2017 – 01/2020
  • 3D-CopperPrint
    In 3D-CopperPrint wird der Einsatz der Additiven Fertigung (3D-Druck) zur generativen Erzeugung von Kupferleiterbahnen auf adaptiven räumlichen Schaltungsträgern untersucht. Dieser Prozess kann für die Herstellung von elektrisch-mechanischen Hybridbauteilen als Alternative zu bestehenden Verfahren verwendet werden. Der Ansatz basiert auf dem Auftrag von kupfergefüllten Lacken auf die Oberfläche von dreidimensionalen Objekten und das anschließende photothermische Lasersintern der Pfade.
    Team: Ejvind Olsen
    Jahr: 2018
    Förderung: BMWi, AiF (IGF)
    Laufzeit: 10/2018 – 06/2020
  • PhoenixD - Flexografischer Druck von optischen Netzwerken
    Optische Präzisionssysteme schnell und kostengünstig mittels additiver Fertigung realisieren: Dies ist die Vision von PhoenixD. In diesem Teilprojekt wird an der Fertigung von planaren optischen Netzwerkstrukturen geforscht. Hierzu soll ein klassicher Druckprozesse, der Flexodruck, verwendet werden, um eine kostengünstige Produktion zu ermöglichen.
    Leitung: Keno Pflieger
    Jahr: 2019
    Laufzeit: 01/2019 - 06/2023
  • OptiK-Net
    Das BMBF-Projekt OptiK-Net umfasst die Möglichkeit flexible optische Leiterstrukturen anwendungs- und industrienah in den Herstellungsprozess konventioneller Leiterplatinen zu integrieren. Optische Wellenleiter in elektronischen Strukturen gelten in der Industrie als schwer umsetzbar, jedoch weisen sie erhebliche Vorteile und Gestaltungsspielräume gegenüber Leiterplatten mit rein elektrischen Leiterbahnen auf. Insbesondere ihre hohe Bandbreite und geringe Störanfälligkeit ermöglichen neue Lösungen in Kommunikationsnetzwerken. Im Projekt OptiK-Net werden Herausforderungen, die die derzeitige industrielle Anwendung hemmen, adressiert, indem eine exemplarische Prozesskette zur Herstellung einer optoelektronischen Starr-Flex-Leiterplatte realisiert wird. Innerhalb dieser Prozesskette werden zwei neuartige Ansätze verfolgt; der Direktdruck der optischen Wellenleiter und die direkte Integration dieser in elektrische Leiterplatten. Für den Direktdruck der optischen Wellenleiter werden der Flexodruck, Tiefdruck und Siebdruck als konventionelle Druckverfahren betrachtet. Diese Verfahren ermöglichen einen hohen Durchsatz gleichartiger Wellenleiterstrukturen, sodass sie bezüglich ihrer Qualität und Eignung als industrieller Prozess bewertet werden können. Durch die Integration in einen Starr-Flex-Verbund kann die Kommunikation entkoppelter elektrischer Schaltungen realisiert werden.
    Leitung: M. Sc. Andreas Evertz
    Jahr: 2019
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 10/19 - 09/22
    © ITA

Digitalisierung der Werkstofftechnik

  • Entwicklung einer innovativen, sensorgesteuerten Umwandlungslinie zum chargenweisen Bainitisieren von Hochleistungsbauteilen für den Leichtbau aus der Schmiedewärme
    Die Zielsetzung dieses Projektes ist die Entwicklung einer flexiblen Abkühlstrecke, die eine sensorkontrollierte, individuell gesteuerte Abkühlung von Hochleistungs-Schmiedebauteilen direkt aus der Schmiedewärme ermöglicht. Durch die Entwicklung einer geeigneten Sensortechnik soll die gezielte Einstellung von feinstrukturierten, bainitischen Gefüge mit vorteilhaften mechanischen Eigenschaften sowie eine Online-Qualitätssicherung in der Serienfertigung erfolgen.
    Jahr: 2017
    Förderung: AiF / ZIM
    Laufzeit: 01.01.2017 – 31.12.2019
  • Entwicklung einer zerstörungsfreien Umwandlungs-Sensortechnik zur Charakterisierung gradiert eingestellter Gefüge und Randzoneneigenschaften während der Werkstoffumwandlung im Abkühlpfad
    Ziel ist die Entwicklung einer Prüftechnik zur in-situ Charakterisierung der Gefügeausbildung und Randzoneneigenschaften während der Werkstoffumwandlung im Abkühlpfad innerhalb einer entsprechenden Fertigungslinie. Insbesondere die gradierten Werkstoffeigenschaften, die beim Einsatzhärten und beim Einsatzbainitisieren gezielt eingestellt werden, sind für das Erreichen der geforderten Bauteileigenschaften notwendig und daher von grundlegender Bedeutung für die Bauteilqualität. Die Wirbelstromprüftechnik soll somit erstmalig die Möglichkeit realisieren, die gradierten Werkstoffeigenschaften zerstörungsfrei zu erfassen, zu charakterisieren und im Rahmen der Qualitätssicherung zu dokumentieren.
    Jahr: 2017
    Förderung: AiF-IGF
    Laufzeit: 01.07.2017 – 30.06.2020
  • Prozesssichere Einstellung von Randzoneneigenschaften bei der spanenden Bearbeitung hochfester und duktiler Stähle mit einem lernfähigen Fertigungssystem
    Ziel ist die Entwicklung einer Methodik für eine prozesssichere Einstellung von Randzoneneigenschaften bei der spanenden Bearbeitung von Stählen mit Restaustenit mit einem lernfähigen Fertigungssystem. Der Restaustenit wandelt unter Krafteinwirkung in Martensit um. So sollen ohne Wärmebehandlung im Drehprozess verschleißfeste Oberflächen erzeugt werden. Die eingestellten Randzonen werden dabei im Prozess mittels einer Wirbelstromprüftechnik erfasst.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG / SPP 2086 „Oberflächenkonditionierung in Zerspanprozessen“
    Laufzeit: 01.07.2018 – 30.06.2021
  • Elektromagnetische Härteprüfung für die Wärmeeinflusszone von Unterwasser-Schweißnähten
    Das angestrebte Forschungsziel ist ein belastbares Modell zur Abbildung der Härte an der Wärmeeinflusszone mittels Wirbelstromprüftechnik. Hierdurch entsteht erstmalig die Möglichkeit, Aussagen über die Härte direkt an Unterwasserstrukturen, z.B. der besonders relevanten Wärmeeinflusszone von Schweißnähten, zu treffen. Somit können mithilfe der in der AWS D3.6M vorgegebenen zulässigen Härte von 325 HV10 in der Schweißnaht, Reparaturmaßnahmen verifiziert und dokumentiert werden. Zudem wird speziell das Fehlerpotenzial bei der UW-Schweißung von Stählen mit CEV≥ 0,4 % vermindert.
    Jahr: 2020
    Förderung: AiF-IGF
    Laufzeit: 01.12.2020 – 30.11.2022
  • Schleifbrandprüfung mittels ZFP-Mikromagnetik unter Verwendung eines robusten Sensorsystems
    In der Prozesskette einsatzgehärter Hochleistungsverzahnungen ist die Hartfeinbearbeitung durch Schleifen der letzte notwendige Bearbeitungsschritt der Zahnflanken. Erfolgreiche Vorarbeiten, in welchen Prüfsysteme basierend auf der Wirbelstromprüfung mit und ohne Oberwellenanalyse auch unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen die Gefügecharakterisierung ermöglichten, werden auf die Prüfung der Randzone von Zahnradverzahnungen nach dem Schleifen übertragen. Zielsetzung ist es, Schleifbrand einfach und sicher zu detektieren und den Gefügezustand der geschädigten Randzone bewerten zu können.
    Jahr: 2020
    Förderung: FVA
    Laufzeit: 01.01.2020 – 31.03.2021

Ressourceneffizienz/Nachhaltigkeit

  • ProLoPoly - Kybernetisches Simulationsspiel zur Vermittlung abteilungsübergreifender logistischer Zusammenhänge in KMU
    Das Ziel dieses Forschungsvorhabens liegt in der Entwicklung eines kybernetischen Simulationsspiels zur Mitarbeiterqualifizierung in KMU. Das Simulationsspiel soll dazu angewendet werden, bereichsimmanente Wirkzusammenhänge in KMU aufzuzeigen und ein logistikorientiertes sowie funktionsübergreifendes Mitarbeiterdenken zu generieren.
    Jahr: 2013
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 2013-2015
  • Entwicklung eines Modells zur Planung und Steuerung von Operationszentren
    In Kooperation mit dem Institut für Standardisiertes und Angewandtes Krankenhausmanagement (ISAK) erfolgt innerhalb dieses Forschungsprojektes die Entwicklung eines allgemeingültigen Modells zur effizienteren Planung und Steuerung von Operationszentren (OP-Zentren) in Krankenhäusern.
    Jahr: 2013
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 08/2013 - 07/2016
  • VReP – Verbesserung der Ressourceneffizienz im Produktionsbetrieb
    Ein niedriger Verbrauch und eine hohe Verfügbarkeit von Produktionsressourcen stellen einen wesentlichen Wettbewerbsfaktor produzierender Unternehmen in Deutschland dar. So verursachen Material- und Energiekosten einen Großteil der Gesamtkosten. Zielsetzung des Vorhabens ist die Entwicklung einer Vorgehensweise zur systematischen Einführung und Verankerung von Maßnahmen zur Verbesserung der Ressourceneffizienz im laufenden Produktionsbetrieb.
    Jahr: 2013
    Förderung: PtJ und BMBF
    Laufzeit: 2013-2015
  • 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.
    Jahr: 2014
    Förderung: BMBF-Förderung
    Laufzeit: 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.
    Jahr: 2014
    Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
    Laufzeit: 08/2013 – 07/2016
  • ReTool – Automatisches Verfahren zur Wiederverwendung von Hartmetallschrott für die Herstellung neuwertiger Zerspanwerkzeuge
    Ziel des Forschungsprojekts ist es, die Werkzeugkosten in der spanenden Fertigung zu verringern sowie den Rohstoffbedarf für die Herstellung von Hartmetallwerkzeugen durch eine innovative Regenerationstechnologie deutlich zu senken. Dies soll durch den Einsatz von Schrottwerkzeugen als Rohlinge in einem regenerativen Werkzeugschleifprozess erreicht werden. Durch die Schaffung eines verkürzten Werkzeugkreislaufes wird eine signifikante Einsparung von Energie ermöglicht, deren Einsatz bei herkömmlichen Hartmetall-Recyclingprozessen durch das Zerkleinern, Neusintern, Schmelzen und Schleifen des Hartmetalls unvermeidbar ist.
    Jahr: 2015
    Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
    Laufzeit: 03/2014 – 08/2016
  • FOR1766 – Teilprojekt TP4: Hochtemperatur-Formgedächtnislegierungen – Von den Grundlagen zur Anwendung
    Neue Legierungen werden in der Industrie nur verwendet, wenn deren Verhalten unter Betriebsbedingungen exakt vorhergesagt werden kann. Daher ist die Entwicklung neuer kostengünstiger Hochtemperatur-Formgedächtnislegierungen nicht das einzige Ziel der Forschergruppe. Vielmehr sollen die neuen Legierungen vollständig charakterisiert werden, um eine vollständige Datenbank zu generieren und um Modelle zu entwickeln, die die Lücke zwischen atomarer und makroskopischer Ebene überbrücken. Dafür werden zyklische Experimente zur funktionellen Degradation der Legierungen sowie detaillierte Untersuchungen hinsichtlich der Mikrostruktur durchgeführt.
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: bis 10.2018
  • SPP 1640 – Teilprojekt A4: Elektrochemisch unterstütztes Fügen blechförmiger Werkstoffe
    Kurzbeschreibung: Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll ein innovatives umformtechnisches Fügeverfahren grundlegend untersucht werden, das elektrochemisch unterstützte Fügen (ECUF). Durch den Einsatz eines inkrementellen Wirkprinzips zusammen mit einer speziellen elektrochemischen Inline-Vorbehandlung sollen bestehende Restriktionen von Pressschweißverfahren hinsichtlich der Flexibilität, möglicher Materialkombinationen oder auch Fügestellengeometrien überwunden werden. Die Charakterisierung und Analyse der hergestellten Verbindung ist die Grundlage für eine gezielte Anpassung und Weiterentwicklung des Fügeprozesses und seiner Parameter. Mit diesem neuen Fügeverfahren soll eine Erweiterung des Anwendungsspektrums im Hinblick auf die effiziente Herstellung partiell verbundener Leichtbaustrukturen aus metallischen Werkstoffen erreicht werden.
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: bis 31/12/18
  • Modellierung und Untersuchung der Degradation von Hüllrohrmaterialien aus Zr-Legierungen durch Hydridbildungs- und Hydridverteilungsprozesse im Hinblick auf die Langzeitzwischenlagerung (KEK)
    Das Projekt MUDZ befasst sich mit Untersuchungen zum Reorientierungsverhalten von Zirkoniumhydriden in Folge verschiedener thermischer und mechanischer Lastzustände in Zircaloy-2, das als Hüllrohr in Brennstäben von Kernreaktoren zum Einsatz kommt. Hierdurch sollen Modellvorstellungen entwickelt werden, die eine Abschätzung des Hydridverhaltens in der längerfristigen Zwischen- und Endlagerung von abgebrannten Brennelementen ermöglichen.
    Jahr: 2017
    Förderung: BMWi
    Laufzeit: 12.2017-08.2021
  • Aluminiumlegierungen mit angepasstem Schmelzintervall für das prozessintegrierte Ausschäumen beim Strangpressen
    Ziel dieses Projekts ist es, die Grundlagen zum direkten Ausschäumen von Hohlstrukturen aus Al-Legierungen mittels Verbundstrangpressen zu erarbeiten. Der außenliegende strukturgebende Konstruktionswerkstoff übernimmt hierbei die Krafteinleitung, den Korrosionsschutz sowie Zugkräfte, während der innenliegende Schaumwerkstoff die Biegesteifigkeit, Dämpfungseigenschaften und Energieabsorption erhöht. Solche stranggepressten, ausgeschäumten Strukturen können z. B. vorteilhaft im Automobilbau als Crashprofile eingesetzt werden. Prozessintegriert ausgeschäumte Strukturen bzw. Schaumstrukturen mit dichter Decklage werden, ungeachtet ihres besonderen Eigenschaftsspektrums, bisher noch nicht industriell in Großserie eingesetzt. Dies ist zum einen der begrenzten Gestaltungsfreiheit bei der Herstellung ausgeschäumter Bauteile mit dichten Decklagen geschuldet, andererseits werden bei der Herstellung bisher aufwändige Zusatzoperationen wie zusätzliche Schäum-, Manipulations- und Verbindungsprozesse benötigt.
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 05/2017-01/2021
  • Hybride Schneidverfahren zum thermischen Trennen dickwandiger Reaktorbauteile unter Wasser
    Im Rahmen des Projektes wird für den Rückbau kerntechnischer Anlagen ein hybrider Schneidbrenner entwickelt welcher die prozesssichere Zerlegung dickwandiger Komponenten unter den gegebenen Randbedingungen ermöglichen ermöglicht. Auf Grund der hohen radiologischen Belastung, insbesondere von Bauteilen im Umfeld des Reaktordruckbehälters, müssen diese Komponenten zur Erzielung einer ausreichenden Abschirmung unter einer Wasserabdeckung von mehreren Metern zerlegt werden.
    Jahr: 2017
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 01.11.2017 - 30.4.2021
  • IRTG 1627 – Teilprojekt C5: Virtuelle Gestaltung und Herstellung von belastungsangepassten Rohren
    Steel tubes featuring lengthwise tailored properties are promising for applications where a subsequent deformation requires locally adapted mechanical properties. Within this project suited models to predict both microstructure and mechanical properties due to a new manufacturing process consisting of tube forming, inductive heating and adapted quenching shall be developed. Locally adapted microstructures shall be realized by an intercritical annealing. The models shall be validated at the example of steel tubes manufactured in the workshop.
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/10/2016 – 30/09/2019
  • Herstellung und Applikation thermoplastumhüllter Lotpartikel für die löttechnische Fertigung mit pulverförmigen Hartloten
    Im Rahmen dieses Projektes werden Lotpulver untersucht, die mit einer thermoplastischen Umhüllung überzogen sind. Die Partikelumhüllung soll hierbei zwei Aufgaben erfüllen: Zum einen werden die metallischen Lotpartikel mit dem elektrisch nicht leitendem Kunststoff isoliert, sodass es möglich wird, die Partikel elektrostatisch aufzuladen und damit für den Einsatz elektrostatischer Pulverbeschichtungsprozesse als neuartiges, lösungsmittelfreies Lotapplikationsverfahren nutzbar zu machen. Zum anderen soll die Verwendung eines Thermoplasten als Kunststoffumhüllung dazu dienen, (ggf. elektrostatisch abgeschiedenes) Lotpulver durch eine Wärmebehandlung ähnlich dem Einbrennen von Kunststoffpulverbeschichtungen haftfest mit der zu belotenden Oberfläche zu verbinden, um lager- und chargierfähige Vorbelotungen mit Lotpulvern zu erzeugen. Aus wissenschaftlich-technischer Sicht sind hierzu lötprozessgeeignete Thermoplaste zu identifizieren und ein einfaches und wirtschaftliches Verfahren zur Umhüllung der Lotpulver zu entwickeln. Benchmark für die Herstellung und Anwendung der thermoplastumhüllten Pulver ist das für derartige Lötaufgaben bislang eingesetzte Beschichten mit lösungsmittelbasierten, binderhaltigen Lotpulversuspensionen. Es wird erwartet, dass mit thermoplastumhüllten Lotpulvern und deren trockener Applikation substanzielle technische, ökonomische sowie ökologische Vorteile im Vergleich zum Stand der Technik erzielt werden können. Nutzer dieser Technologie sind sowohl Hersteller von Lötprodukten aus Lotpulvern, die hiermit ihr Portfolio erweitern, als auch Anwender von Löttechnologie, denen neue wirtschaftliche Lotapplikationsverfahren mit dem Produkt ermöglicht werden.
    Jahr: 2017
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 01.02.2017-31.01.2019
  • Erweiterung der Prozessgrenzen bei der Weiterverarbeitung von gewalztem Halbzeug durch Analyse der Ursache-Wirkungs-Beziehungen beim Planrichten
    Das Ziel dieses Forschungsprojekts liegt in der Erarbeitung eines prozessstufenübergreifenden Prognosemodells zur Beschreibung relevanter Ursachen-Wirkungs-Beziehungen beim Planrichten von Stahl- und Aluminiumhalbzeugen. Die Weiterverarbeitung von gewalzten Bändern in Umform- oder Trennprozessen erfordert einen planen Einlaufzustand mit kontrolliert eingestellten und möglichst homogenen Eigenschaften. Diese geforderten Eigenschaften sind meist, bedingt durch Imperfektionen, die während der Halbzeugherstellung und dem Transport als Coil entstehen, nicht gegeben. Der Prozess des Richtwalzens ermöglicht es, mit einer wechselnden Biegebeanspruchung, das einlaufende Material plan zu richten und die Blecheigenschaften kontrolliert zu beeinflussen. Da sich prozessbedingte Inhomogenitäten des Einlaufmaterials auf die Werkstoffeigenschaften nach dem Richtprozess auswirken, ist eine gezielte Korrektur des Richtprozesses über die abgewickelte Halbzeuglänge notwendig. Durch die Ermittlung aller relevanten Ursachen-Wirkungs-Beziehungen sollen Richtlinien innerhalb eines Prognosemodells für das Planrichten abgeleitet werden, die eine Maximierung der Prozessgrenzen in der jeweiligen nachstehenden Fertigungsstufe erlauben.
    Jahr: 2017
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 04/2017 – 03/2019
  • Untersuchung des kombinierten Einflusses des Dressierens und Rollenrichtens von Dünnblechen aus Materialien mit unterschiedlichem Kristallgitter
    Die resultierenden Eigenschaften von Blechen werden maßgeblich durch die abschließenden Prozesse des Dressierens und Richtens bestimmt. Das Ziel des Dressierens besteht in der Beseitigung von Lüders-Bändern beispielsweise für einen nachfolgenden Tiefziehprozess durch Überschreiten der Streckgrenze sowie in der Einstellung einer definierten Oberflächentopologie. Zur Erzeugung ebener Blechoberflächen erfolgt ein Richten mit Rollenrichtmaschinen. Die vertikalen Achsen der oberen und unteren Rollen sind dabei gegeneinander versetzt, was eine zyklisch alternierende Biegung des Bleches verursacht. Die Kombination dieser Umformverfahren beeinflusst maßgeblich die finalen Blecheigenschaften (Mikrostruktur, Textur, mechanische Eigenschaften, Eigenspannungen, Ermüdungsfestigkeit), die im Rahmen dieses Projektes charakterisiert und für die Weiterverarbeitung von Blechen mit unterschiedlichen Gitterstrukturen (krz - Stahl, kfz - Kupfer, hdp - Titan) optimiert werden sollen.
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01.10.2016-30.09.2019
  • Erhöhung der Verschleißbeständigkeit von Schmiedewerkzeugen durch Einsatz eines intelligenten Warmarbeitsstahls in Kombination mit einer werkstoffspezifisch angepassten Nitrierbehandlung
    Am Warmarbeitsstahl 1.2365 mit einem zusätzlichen Masseanteil von 2% Mangan und 1,5% Nickel wird die Austenitstarttemperatur (Ac1b- Temperatur) gezielt gesenkt, sodass während des Schmiedeprozesses infolge der thermomechanischen Bedingungen eine wiederkehrende zyklische Randschichthärtung gebildet wird (siehe Bild 1). An thermomechanisch geringer belasteten Bereichen, an denen keine Neuhärtung eintritt, trägt die Nitrierschicht zum Verschleißschutz des Schmiedewerkzeugs bei.
    Jahr: 2017
    Förderung: AiF-FOSTA
    Laufzeit: 10/2017-06/2020
  • Steigerung technologischer Eigenschaften durch Kryobehandlung von Werkzeugstählen „Nanocarbide“
    Bei der Wärmebehandlung von hochlegierten Werkzeugstählen ist die Kryobehandlung, d.h. das Herunterkühlen des Werkstücks auf die Temperatur des flüssigen Stickstoffs, eine Zusatzbehandlung in der Wärmebehandlungskette Vergüten, mit der die Verschleißbeständigkeit und Zähigkeit von Stählen verbessert werden kann. Durch die Anwendung einer Kryobehandlung wird zum einen Restaustenit in Martensit umgewandelt und zum anderen eine homogenere Verteilung von Karbiden erzielt.
    Jahr: 2017
    Förderung: AiF-FOSTA
    Laufzeit: 01/2017-06/2020
  • Forschungsvorhaben P 1197 (AiF-Nr. 18157N): Eigenspannungen gelöteter Stahlmischverbindungen
    Eine Vielzahl von Komponenten -beispielsweise für Kraftfahrzeuge, Anlagen der Energie- und Heizungstechnik oder im allgemeinen Anlagenbau- wird mit löttechnischen Fertigungsverfahren produziert. Viele dieser Bauteile werden aus hochlegierten Stahlwerkstoffen gefertigt, die in Vakuum- oder Schutzgasöfen bei Temperaturen oberhalb von 900°C gelötet werden. Für eine Reihe von Anwendungen ist es wünschenswert, ferritische und austenitische Stahlwerkstoffe miteinander zu fügen. Aufgrund der unterschiedlichen thermomechanischen Eigenschaften der Fügepartner und der verwendeten Lote können hierbei erhebliche Eigenspannungen auftreten, die zu einer signifikanten Schwächung dieser Lötverbindungen im Vergleich zu Lötverbindungen aus artgleichen Stahlwerkstoffen führen. Im Rahmen dieses Projektes werden die Eigenspannungen in Abhängigkeit von den gewählten Werkstoffkombinationen, den Fügegeometrien und den Prozessbedingungen beim Ofenlöten detailliert analysiert und bewertet. Aus den Ergebnissen werden Fertigungsstrategien zur Minimierung von Eigenspannungen in gelöteten Mischverbindungen abgeleitet und validiert. Ziel des Projektes ist es, löttechnisch geeignete Konstruktionen und werkstoffangepasste Lötprozesse für die Fertigung von gelöteten Stahlmischverbunden mit minimalen Eigenspannungen zu entwickeln. Die Hersteller sollen damit in die Lage versetzt werden, zukünftig Hybridbauteile aus unterschiedlichen rostfreien Stahlqualitäten auch über eine löttechnische Fertigungsroute prozesssicher herstellen zu können. Insbesondere die ferritischen rostfreien Stähle, die in gelöteten Bauteilen bislang kaum zum Einsatz kommen, werden hierdurch als Konstruktionswerkstoffe weiter an Bedeutung gewinnen
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF-FOSTA
    Laufzeit: 01.11.2016-31.10.2018
  • Forschungsvorhaben 07.088 (AiF-Nr. 19.839 N): Cu-Al-Verbundlote
    Mit den Aluminiumbronzen sind Kupferlegierungen bekannt, die eine hervorragende Warmfestigkeit sowie eine hohe Korrosions- und Verzunderungsbeständigkeit aufweisen. Allerdings lassen sich diese Legierungen als Lote z.B. für CrNi-Stähle aufgrund der hohen Sauerstoffaffinität des Aluminiums sehr schlecht bei Ofenlötprozessen verarbeiten. Der Lösungsansatz besteht in der Verwendung von Lotverbunden bestehend aus einem Aluminiumkern und einer Kupferdeckschicht, wobei über das Verhältnis der verwendeten Materialstärken die Zielzusammensetzung vorgegeben ist. Die gewünschte Lotlegierung bildet sich erst "in situ" während des Aufschmelzvorgangs. Die Verbundlotgeometrie sowie die Temperaturführung beim Ofenlöten bestimmen dann in weiten Grenzen die Lötgutmetallurgie und damit die technologischen Eigenschaften der resultierenden Lötverbindung. Diese Abhängigkeiten zu untersuchen und hieraus anwendungsgeeignete Aluminiumbronze-Verbundlote und Ofenlötprozesse zu entwickeln, ist Ziel dieses Projektes. Cu-Al-Lotverbunde lassen sich sowohl als Drähte als auch als Folien herstellen, sodass sie für eine Vielzahl von Lötanwendungen geeignet sind. Profitieren können hiervon sowohl Lothersteller als auch Unternehmen, die Lötbaugruppen aus CrNi-Stählen fertigen, welche im Automobilbau, in der Heiz- und Klimatechnik oder im Apparatebau in unterschiedlichsten Formen und Ausführungen benötigt werden.
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF-DVS
    Laufzeit: 01.01.2018-31.12.2019
  • Forschungsvorhaben 07.084 (AiF-Nr. 19.056 BG): Untersuchungen zum Einfluss von Stickstoff in der Lötatmosphäre auf die Lebensdauerfestigkeit Ni-Basis-gelöteter CrNi-Stahl-Verbindungen unter korrosiver Belastung
    Der weitverbreitete Einsatz von Stickstoff als Prozess- oder Kühlgas beim Löten von CrNi-Stählen mit Nickelbasisloten führt mitunter zu massiven Problemen in Hinblick auf die Korrosionsbeständigkeit der hergestellten Lötverbindungen, die offenbar mit einer Aufstickung der Werkstoffe im Bereich der Fügezone zusammenhängt. Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll daher aufklärt werden, in welchem Maße und unter welchen Lötprozessbedingungen eine Stickstoffanreicherung im Lötnahtbereich stattfindet und wie dies das Korrosionsverhalten und auch die Lebensdauer der Lötungen beeinflusst. Im Einzelnen wird hierbei untersucht, welcher Zusammenhang zwischen dem Grad der Stickstoffanreicherung und den gewählten Prozessbedingungen beim Löten bestehen, wie sich die unterschiedlichen Aufstickungsgrade auf das elektrochemische Korrosionsverhalten der Lötverbindungen auswirken und welche Folgen der Grad der Aufstickung und die hieraus resultierenden Korrosionsschäden auf die Zeitfestigkeit der Lötverbindungen haben. Aus den Ergebnissen werden für die besagten Ofenlötverfahren Prozessbedingungen abgeleitet, bei denen die aufstickungsbedingte Folgen an den gelöteten Bauteilen vermieden werden können, ohne auf den im Vergleich zu alternativen Prozessgasen (Argon, Wasserstoff) sehr kostengünstigen und sicherheitstechnisch einfach zu handhabenden Stickstoff verzichten zu müssen.
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF-DVS
    Laufzeit: 01.04.2016-30.09.2018
  • Erzeugung von Bereichen mit reduzierter Festigkeit an formgehärteten Bauteilen mittels einer Temperierungsstation
    Das Projekt soll die Methodik einer lokalen Temperierung austenitisierter Werkstoffe vor oder zwischen einzelnen Umformschritten zur gezielten Einstellung einer erwünschten Mikrostruktur in eine praxisnahe Anwendung am Beispiel des Formhärtens überführen. Mittels der Technologie einer Zweiphasenspraykühlung sollen in Zusammenarbeit mit dem Kooperationspartner, der Volkswagen AG, gradierte Materialeigenschaften in Formhärtebauteilen basierend auf lokal an¬gepassten Mikrostrukturen erzielt werden. Formgehärtete Bauteile, die Bereiche mit lokal reduzierter Festigkeit aufweisen, zeigen eine gesteigerte Fügbarkeit und erleichtern den Beschnitt. Im beantragten Transferprojekt soll die Mikrostrukturanpassung durch eine gezielte Vorkühlung lokal begrenzter Bauteilbereiche vor dem eigentlichen Formhärtevorgang erfolgen. Zur Auslegung einer derartigen Vorkühlung mittels Zweiphasenspray und einer gleichzeitigen Temperierung nicht zu kühlender Bauteilbereiche auf Temperaturen oberhalb Ac3 soll eine geeignete Temperierungs¬einheit entwickelt werden. Dazu kann auf numerische Simulationsmodelle und Erfahrungen aus dem laufenden Projekt zurückgegriffen werden. In den vorgekühlten Bereichen soll zunächst eine Temperatur im Bereich der Bainitstufe oder ggf. Perlitstufe eingestellt werden, um vorzugsweise eine bainitische Gefügeumwandlung während der anschließenden gleichförmigen Abkühlung im Formhärtewerkzeug zu erzeugen. Bereiche, die aus einem Temperaturniveau oberhalb von Ac3 abgeschreckt werden, erfahren durch die Abkühlung im Formhärtewerkzeug hingegen eine martensitische Umwandlung. Als Beispiel ist in der Abb. 1 der mögliche Härteunterschied infolge der verschiedenen Temperaturführungen gezeigt. Vorteilhaft bei dieser Vorgehensweise ist, dass keine lokal temperierten Formhärtewerkzeuge erforderlich sind und sich kurze Haltezeiten beim Formhärten realisieren lassen. Letztendlich soll die praxis¬taugliche Einsatzfähigkeit der Temperierungsstation für die lokale Ausbildung von unterschiedlichen Gefügen durch lokale Abkühlung bei gleichzeitiger lokaler Aufrechterhaltung des austenitisierten Zustands der Platinen, nachgewiesen werden. Seitens der Leibniz Universität Hannover erfolgen die Auslegung der Temperierungsstation und das Formhärten am Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen und die Entwicklung der Vorkühlvorrichtung und die Mikrostrukturcharakterisierung am Institut für Werkstoffkunde.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/07/2017 – 30/06/2019
  • Innovative Mischbauweisen mit dünnwandigen Aluminiumdruckguss-Strukturen mittels Bolzensetzen und fließlochformenden Schrauben
    Aluminiumgussbauteile finden aufgrund ihres spezifischen Gewichts, ihrer hohen Steifigkeit und der individuellen Formgestaltung eine immer stärkere Anwendung. Eine Voraussetzung für den Einsatz dieser Gussbauteile in Mischbaustrukturen mit Aluminium- oder Stahlblechen ist die Anwendung einer geeigneten Verbindungstechnik. Aufgrund der Individualität in der Formgebung liegt bei diesen Bauteilen häufig eine nur einseitige Zugänglichkeit zur Fügestelle vor. Fügeverfahren welches das einseitige Fügen von Aluminiumgussbauteilen ermöglichen sind z.B. das fließlochformende Schrauben und das Bolzensetzen. Bei Verfahren mit einseitig zugänglicher Fügestelle ist die lokale Fügestellensteifigkeit von entscheidender Bedeutung. Diese kann bei Gussbauteilen lokal sehr unterschiedlich sein. So ergeben Hohlbereiche geringe Steifigkeiten, hingegen Fügestellen zwischen Verrippungen erhöhte Steifigkeiten. Verminderte Fügestellensteifigkeiten erschweren die Verbindungsherstellung und führen zu Bauteildeformationen, zu Spalten zwischen den Fügepartnern sowie beim hybriden Fügen zu einer schlechteren Klebstoffanbindung. Grund dafür sind die im Fügeprozess statisch oder schlagartig eingebrachten Fügekräfte. Um die beschriebene Problemstellung zu lösen, wird ein ganzheitlicher Lösungsansatz zur Auslegung und fügegerechten Gestaltung von Gussbauteilen verfolgt, welcher es in einer frühen Phase der Konstruktion und Fertigungsplanung ermöglicht, Bauteile den Fügeverfahren mit einseitiger Zugänglichkeit entsprechend fügegerecht zu gestalten und Fertigungsabläufe besser zu planen. Die Projektergebnisse können in der Konstruktion von Gussbauteilen genutzt werden, um diese für die einseitigen Fügeverfahren optimiert zu entwickeln. Das zu entwickelnde Musterbauteil kann bei KMU und OEMs in frühen Phasen der Produktentwicklung, genutzt werden, um eine Bemusterung in Abhängigkeit der Bauteilsteifigkeit durchzuführen und den Einfluss von fertigungsbedingten Störgrößen zu untersuchen. Projektpartner: Universität Paderborn, Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik (LWF)
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 01.01.2017 - 30.06.2019
  • Präzisionsschmieden gegossener Vorformen
    Die Technologie des Schmiedens von gegossenen Vorformen (Gieß-Schmieden) stellt eine Alternative zur konventionellen Herstellung von Stahlbauteilen mit komplexen Geometrien dar. Hauptziel der geplanten Untersuchungen ist die Gewinnung von Erkenntnissen über die Entwicklung der mechanischen und mikrostrukturellen Eigenschaften des Gefüges der Gussvorform während der Umformung und die Identifizierung von geeigneten Prozessparametern.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 10/2018-12/2020
  • Microstructure-Functional Behavior-Relationships in High Entropy Shape Memory Alloys
    Um die Funktionalität und das Ermüdungsverhalten von Formgedächtnislegierungen zu verbessern werden hochtropische Formgedächtnislegierungen mit equiatomarer Zusammensetzung entwickelt. Diese sollen martensitische Umwandlungen in hohen Temperaturregimen ermöglichen und eine hohe Reversibilität aufweisen. Hierfür wird ein grundlegendes Verständnis über Ausscheidungen innerhalb der Mikrostrukturen solcher Legierungen und ihr Verhalten auf äußere Lasten sowie Wärmebehandlungen gebildet.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2018-12/2020
  • Ganzheitliche Modellierung des Kurzzeitanlassens im Prozess des induktiven Randschichthärtens
    Durch das induktive Kurzzeitanlassen ist eine Flexibilisierung bestehender Prozessketten des Induktionshärtens bei gleichbleibender Produkt- und Prozessqualität realisierbar. Durch die im Vorhaben untersuchte nummerische Prozessauslegung kann der experimentelle Aufwand zur Ermittlung von werkstoff- und geometriespezifischen Induktionsanlassparametern deutlich reduziert und somit die Attraktivität dieser innovativen Anlasstechnologie gesteigert werden.
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF-FOSTA
    Laufzeit: 03/2018-08/2020
  • Tailored Tempering von 7xxx-Aluminiumlegierungen
    Ziel des Projekts „Tailored Tempering“ ist die Entwicklung einer maßgeschneiderten Wärmebehandlung zur Erzeugung belastungsangepasster Bauteile für den Karosseriebau aus hochfesten Aluminiumlegierungen der 7xxx-Reihe. Duktile und hochfeste Bereiche in einem Bauteil werden mit einer stufigen Wasser-Luft-Sprayabkühlung des Bleches vor dem Tiefziehen im W-Zustand und anschließendem Warmauslagern erzeugt. Projektbegleitend werden mechanische und Spannungsrisskorrosionsuntersuchungen durchgeführt.
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF-FOSTA
    Laufzeit: 09/2018-08/2020
  • Antriebsstrang 2025: Energieeffiziente Prozessketten zur Herstellung eines reibungs- gewichts- und lebensdaueroptimierten Antriebsstrangs
    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 Antriebskomponenten zu erhöhen und somit einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten.
    Jahr: 2019
    Förderung: BMWi
    Laufzeit: 09/2018 - 08/2021
    © IFW
  • Induktionswärmetechnik als praxisrelevantes Vor- und Nachbehandlungsverfahren zur Verbesserung der Schweißnahtqualität beim Unterwasserschweißen von Feinkornstählen mit erhöhtem Kohlenstoffäquivalent
    Ziel des Forschungsprojektes ist die Erarbeitung einer effektiven Alternative zur aufwändigen Temper-Bead-Technik, um höherfeste Stähle und Feinkornbaustähle mit einem Kohlenstoffäquivalent von CEV > 0,4 hyperbar nass schweißbar zu machen. Dabei sollen der Wasserstoffgehalt und das Gefüge kontrollierbar werden.
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 01.07.2018 - 30.06.2020
  • Untersuchungen zur Ermüdungsfestigkeit von nass geschweißten Offshore-Stählen
    Ziel des Forschungsprojektes ist es, valide Ermüdungsfestigkeitswerte für hyperbar nass geschweißte Offshore-Stähle zu ermitteln. Für die Abschätzung von möglichen Folgen einer schweißtechnischen Reparatur und die Berechnung der Restlebensdauer sind Festigkeitswerte als Datenbasis von hoher Bedeutung. Dabei soll neben dem Einfluss der Wassertiefen auch der Wasserstoffgehalt als möglicher Einfluss auf den Rissstart untersucht werden.
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 01.12.2019 - 30.11.2021
  • Füllstoffoptimierte Doppelmantel-Fülldrähte zum nassen UW-Schweißen
    Die Analyse des Verfahrens zum nassen Unterwasserschweißen zeigt, dass die Verwendung des Fülldrahtes großes Potential für diesen Prozess bietet, als günstige und vielfältig einsetzbare Alternative zur Stabelektrode den UW-Markt zu bereichern. Ziel des Forschungsprojektes IGF 20363 N ist es, die Grundlagen zur Entwicklung eines füllstoffoptimierten Doppelmantelfülldrahts für das nasse Schweißen unter Wasser zu schaffen.
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 01.01.2019 - 30.06.2021
  • Transdisziplinäre Forschung zur Entsorgung hochradioaktiver Abfälle in Deutschland (TRANSENS)
    Radioaktive Abfälle müssen sicher entsorgt werden. Die sichere Entsorgung ist wissenschaftlich anspruchsvoll und wird in der Gesellschaft kontrovers diskutiert. Eine tragfähige Entsorgungslösung kann nur dann gefunden werden, wenn der Brückenschlag zwischen Gesellschaft und Wissenschaft gelingt. Bei TRANSENS wirken Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die interessierte Öffentlichkeit und weitere Akteure zusammen.
    Jahr: 2019
    Förderung: BMWi und Volkswagenstiftung
    Laufzeit: 01.10.2019 - 30.09.2024
  • Entwicklung eines 3D-Modells zur Beschreibung der Mikrostrukturentwicklung in Nickelbasis-Superlegierungen bei starker thermo-mechanischer und thermo-chemischer Kopplung
    In Kooperation mit dem Institut für Kontinuumsmechanik (IKM) soll ein Modell entwickelt werden, das das Verhalten der Mikrostruktur von Nickelbasis-Superlegierungen bei Kriechbelastung beschreibt. Es werden Kriechversuche durchgeführt und die Änderungen der Mikrostruktur mittels DIC (Digital Image Correlation) und Orientierungsmessungen verfolgt, welche sowohl im Rasterelektronenmikroskop, als auch dreidimensional im Röntgenmikroskop (mit DCT, Diffraction Contrast Tomography) durchgeführt werden.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2019-12/2020
  • HyFunk - Experimentelle und numerische Untersuchungen zu lokal aufschäumbaren Strangpressprofilen für die additive Fertigung von hybriden Funktionsstrukturen
    Leichtbaukonzepte bieten vielversprechende Lösungsansätze für eine ressourceneffiziente und nachhaltige Entwicklung und Fertigung technischer Funktionsstrukturen. Eine erfolgversprechende Leichtbaustrategie liegt hierbei in der Zusammenführung unterschiedlicher Materialien zu integrierten hybriden Strukturen aus Metall, Kunststoff und ggf. Verstärkungsfasern. Durch die gezielte Kombination der spezifischen Materialeigenschaften können funktionsgerechte, gewichtsoptimierte und individualisierte hybride Funktionsstrukturen hergestellt werden.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 05/2020-04/2023
  • Entwicklung von Halbzeugen mit optimierten Dämpfungseigenschaften auf Basis von pseudoelastischen eisenbasierten Formgedächtnislegierungen (FGL)
    Ziel des Projektes ist die Entwicklung von Halbzeugen mit definierten Dämpfungseigenschaften für eine spätere Anwendung in Stützen-Träger-Verbindungen. Für die Untersuchungen soll aufgrund der vielversprechenden Eigenschaften aktueller Forschungsvorhaben die eisenbasierte FGL Fe36Mn8Al8,5Ni verwendet werden. Im Gegensatz zu FGL die auf Ni-Ti-, Cu- oder Co-Ni- basieren, weist Fe36Mn8Al8,5Ni zum Teil deutlich geringere Materialkosten auf und wegen der Analogie zu den bekannten Stahlwerkstoffen kann die bereits etablierte Anlagen und Prozesstechnik verwendet werden. Die bereits an monokristallinem Material erzielten Ergebnisse sollen auf polykristallines Material und praxisnahe Anwendungen überführt werden. Im besonderen Fokus der Untersuchung steht der Schweißprozess und der Einfluss auf die FGL-Eigenschaften mit vor- und nachgelagerter Wärmebehandlung.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG HA 5843/14-1 / und MA 1175/82-1
    Laufzeit: 01.09.2019 – 31.08.2021
  • Untersuchung und Optimierung der Prozessparameter und Werkzeuge zum Unterwasserkleben von Halterungssystemen
    Ziel des Projektes ist die Untersuchung des Einflusses der Prozessparameter des mehrstufigen Injektionsverfahrens (Medien, Zeiten, Drücke, etc.) auf die Verbindungsgüte und die Entwicklung eines entsprechenden teilautomatisierten Werkzeugs für den Einsatz durch Taucher oder ROVs. Dazu erfolgt die Festlegung von Oberflächenvorbereitungsverfahren bzgl. ihrer Reinigungsqualität und Anwendung im Unterwasserbereich. Zur Steigerung der Langzeitbeständigkeit wird die Abdichtung der Klebfuge untersucht und ein autarkes Heizsystem für die Aushärtung entwickelt.
    Jahr: 2020
    Förderung: AiF-IGF
    Laufzeit: 01.02.2020 - 31.1.2022
  • Untersuchungen der Elektrodengeometrie und des Elektrodenmaterials zur Erzielung einer höheren Elektrodenstandzeit beim manuellen Elektrokontakttrennen unter Wasser
    Das UW-Elektrokontakttrennen ist ein elektrothermisches Metallbearbeitungsverfahren, bei dem die direkte Umwandlung von elektrischer in thermische Energie mittels Joulescher Erwärmung und Lichtbogenerwärmung erfolgt. Das Ziel des Forschungsvorhabens leitet sich aus dem hohen Verschleiß der Scheibenelektrode ab. Dieser soll beim manuellen und halbautomatischen Elektrokontakttrennen unter Wasser durch eine Optimierung des Elektrodenwerkstoffes und der Elektrodengeometrie minimiert werden.
    Jahr: 2020
    Förderung: AiF-IGF
    Laufzeit: 01.1.2020 - 31.12.2021
  • Steigerung der Wirtschaftlichkeit der Wasserstrahltechnik durch die Entwicklung eines Systems zum automatisierten Schneidkopfwechsel (SESAM)
    Im Rahmen des Vorhabens „SESAM“ wird ein System zum automatisierten Schneidkopfwechsel in der Wasserstrahltechnik entwickelt. Durch die komplexen Anforderungen an die Verbindung zwischen Strahlwerkzeug und Führungsmaschine, existiert bisher kein solches System auf dem Markt. Ein Werkzeugwechsel ist erforderlich, um zwischen Verfahrensvarianten des Wasserstrahlschneidens zu wechseln oder um Verschleißteile, wie Wasserdüsen oder Fokussierrohre auszutauschen. Neben der Ausrichtung des Werkzeugs gegenüber seinem Bezugssystem, muss die Verbindung auch die Abdichtung gegen den in der Wasserstrahltechnik eingesetzten Arbeitsdruck gewährleisten.
    Jahr: 2020
    Förderung: BMWi - WIPANO
    Laufzeit: 01.03.2019 - 01.02.2021
  • Untersuchung der Mikromechanismen des elektroplastischen Effekts in Magnesiumlegierungen mittels Elektronenmikroskopie
    Für Magnesiumlegierung ist die Nutzung des elektro-plastische Effektes besonders attraktiv, da hier aufgrund des hexagonal dichtest gepackten Gitters, d.h. der eingeschränkten Zahl der Gleitsysteme, eine schlechte Umformbarkeit bei Raumtemperatur vorliegt. Ziel dieses Forschungsprojekts ist es, die Mikromechanismen des elektro-plastischen Effektes am Beispiel von Reinmagnesium und Magnesiumlegierungen mittels elektronenmikroskopischer Methoden grundlegend zu verstehen.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2020-12/2022
  • Prüfkonzept zur Detektion von rissbehafteten Schweißnähten an Offshore-Strukturen unterhalb der Wasserlinie
    Mit dem übergeordneten Ziel der Energiewende ist zum langfristigen Betrieb von Offshore-Windenergieanlagen eine effiziente Zustandserfassung der Unterwasser-Gründungsstrukturen erforderlich. Definierte Aussagen über Fehlerlage und –Größe ermöglichen erst eine ressourceneffiziente Instandsetzung. Ziel ist daher die Entwicklung eines einheitlichen Prüfkonzepts zur empfindlichen Detektion von rissbehafteten Schweißnähten in allen Tiefenlagen an Offshore-Strukturen unterhalb der Wasserlinie. Die Realisierung erfolgt über eine Kombination aus der oberflächensensitiven Wirbelstrom- und der tiefensensitistiven Phased-Array-Ultraschallprüfung, integriert in einen für den Unterwassereinsatz geeigneten Prüfkopf. Innerhalb der Untersuchungen werden insbesondere das Detektionsvermögen und die Fehlerentdeckungswahrscheinlichkeit untersucht und bewertet.
    Jahr: 2020
    Förderung: AiF-IGF
    Laufzeit: 01.01.2020 – 31.12.2021
  • Charakterisierung des Kriechverhaltens einer Nickelbasis-Superlegierung unter nicht-isothermen Bedingungen und Modifikation der Kriechlebensdauer mittels Stromimpulsbehandlung
    In diesem Projekt wird das Kriechverhalten der einkristallinen Nickelbasis-Superlegierung CMSX-4 untersucht. Dazu werden nicht-isotherme Zeitstandversuche durchgeführt, bei denen die Proben vergleichsweise hochfrequenten Temperaturänderungen unterzogen werden. Darüber hinaus werden die Proben mit Elektroimpulsen zwischenbehandelt. Die Impulse hoher Stromdichte wirken sich auf die Versetzungsanordnung sowie die lokale chemische Zusammensetzung und damit auf das Kriechverhalten aus.
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2021
  • Entwicklung eines Schneidventils zum Schalten von Suspensionen für das Wasserstrahlschneiden (VentiSus)
    Im Rahmen des vom BMWi geförderten Vorhabens „VentiSus“ wird ein Schneidkopf für das Wasserabrasivsuspensionsstrahlschneiden (WASS) entwickelt, der es ermöglicht den Schneidprozess durch einen Schaltvorgang zu unterbrechen und wieder zu starten ohne den gesamten Druckbehälter über den Schneidkopf leeren zu müssen. Bisher sind Schaltventile lediglich für andere Verfahrensvarianten, wie das Reinwasser- sowie das Wasserabrasivinjektorstrahlschneiden auf dem Markt verfügbar. Dadurch lassen sich verfahrensspezifische Vorteile der WASS Technik nicht auf kommerziell vertriebene Anlagen übertragen.
    Jahr: 2021
    Förderung: BMWI - WIPANO
    Laufzeit: 01.03.2021 - 01.02.2023
  • Untersuchung zum Korrosionsrisiko beim Einsatz von austenitischem Schweißgut zur Vermeidung wasserstoffinduzierter Rissbildung beim nassen Unterwasserschweißen
    Ziel dieses Forschungsprojekts ist es, die Entwicklung des nassen Unterwasserschweißens mit Stabelektroden weiter zu entwickeln. Wie in früheren Studien gezeigt, hat die Zugabe von austenitischen Schweißzusätzen bei umhüllten Stabelektroden die Menge an diffusiblen Wasserstoff und somit auch das Risiko einer Wasserstoffversprödung verringert. Im aktuellen Projekt wird das Korrosionsverhalten durch unterschiedliche mikrostrukturelle Phasen im Stahl beim Unterwasserschweißen untersucht.
    Jahr: 2021
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 01.01.2021 - 31.12.2022
  • Automatisierte Spraykühlung von Schmiedebauteilen
    Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer automatisierten und bauteilunabhängigen Luft-Wasser-Spraykühlung im Anschluss an das Schmieden zur Reduzierung des Gesamtenergiebedarfs und der Gesamtprozessdauer. Hierzu wird eine inverse Prozessauslegung der Spraykühlung auf Basis numerischer Simulationen und experimenteller Validierungen der Gefügeumwandlung vorgenommen. Zusätzlich wird mit den Projektpartnern ein adaptives Handling sowie ein berührungsloses Temperaturmesssystem zur besseren Prozesskontrolle entwickelt.
    Jahr: 2021
    Förderung: AiF ZIM
    Laufzeit: 01.03.2021 - 31.08.2023
  • Partikelmodifizierung von Niob-MASC-Legierungen mittels Prozessierung unter Semi-Levitation im Kaltwand-Induktionstiegel
    Niob-MASC Systeme (Metal And Silicide Composites) sind für die Anwendung als Hochtemperaturkomponenten als Alternative zu verbreiteten Nickel‑Basissuperlegierungen interessant. Gemeinsam mit dem ETP (LUH) wird erstmals eine Partikelverstärkung von Nb-MASC-Systemen untersucht. Eine gesteigerte Festigkeit und effizientere Herstellungsroute mittels Kaltwand-Induktionstiegel sollen das Anwendungsfeld von Nb-MASC-Legierungen erweitert sowie die spezifischen Materialeigenschaften verbessern.
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01.07.2021 - 30.06.2024

Produktions- und Arbeitsgestaltung

  • WorkCam - Echtzeitfähige und kamerabasierte Ergonomiebewertung und Maßnahmenableitung in der Montage
    Ziel des Forschungsprojektes „Echtzeitfähige und kamerabasierte Ergonomiebewertung und Maßnahmen-ableitung in der Montage (WorkCam)“ ist die automatisierte, kontaktlose bzw. kamerabasierte Bewegungs-erfassung, -analyse und -beurteilung von Mitarbeitern an ihren Arbeitsplätzen mithilfe einer zu entwickelnden 3D-Messtechnik. Diese soll zudem anhand des Bewertungsergebnisses Handlungsempfehlungen für die Verbesserung ergonomischer Bewegungsabläufe unter Realbedingungen ableiten.
    Jahr: 2017
    Förderung: BMWi | IGF | AiF | GVB
    Laufzeit: 2017 - 2019
  • SafeMate
    Ziel des Forschungsvorhabens SafeMate ist es, kollaborative Montagesysteme in branchenübergreifenden Anwendungsfällen umzusetzen und hierauf aufbauend allgemeingültige Strategien und Konzepte für die Einführung und Gestaltung solcher Systeme zu entwickeln. Diese generellen Strategien sollen in einem Leitfaden zusammengefasst werden, der Unternehmen Orientierungshilfen im Sinne von Handlungs- und Entscheidungskorridoren bei der Gestaltung von kollaborativen Montagesystemen geben soll.
    Jahr: 2017
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 01.01.2017 - 31.12.2019
  • teamIn – Interaktive Führung und Technologien für die Teaminteraktion von Morgen
    Das Forschungsprojekt teamIn verfolgt das Ziel, ein Leitbild für die digital unterstützte Führungsorganisation von morgen zu entwickeln. Der Fokus liegt dabei auf einer ganzheitlichen Betrachtung von Technologie in Kombination mit den Fähigkeiten und Bedürfnissen der Nutzer. Als Ergebnis entstehen konkrete Führungs- und Organisationskonzepte unter Einbindung digitaler Methoden, wie z.B. künstlicher Agenten oder Live-Mitarbeiter-Feedback. Diese ermöglichen zukunftsgerechte Führungs- und Organisationsstrukturen und verbessern damit die innerbetriebliche Kommunikation. Dabei ist die Einbindung aller Beteiligten in den Prozess der Veränderung von übergeordneter Bedeutung.
    Jahr: 2020
    Förderung: Das Vorhaben teamIn (Förderkennzeichen: 02L18A140) wird im Rahmen des Programms "Zukunft der Arbeit" vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und dem Europäischen Sozialfonds gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut.
    Laufzeit: 01/2020 - 12/2022

Mikrotribologie

  • SFB 1368 C03 – Untersuchung tribologischer Systeme für Werkzeugbeschichtungen in inerter Atmosphäre
    Im Sonderforschungsbereich 1368 „Sauerstofffreie Produktion“ werden Vorgänge und Mechanismen in den Prozessen der Fertigungstechnik untersucht, die unter sauerstofffreier Atmosphäre durchgeführt werden. Das IMPT erforscht dabei im Teilprojekt C03 den Einfluss der Atmosphäre auf tribologische Systeme für die spätere Entwicklung von Werkzeugbeschichtungen in inerter Atmosphäre. Wichtige Aspekte sind dabei unter anderem die Identifizierung und Quantifizierung grundlegender Zusammenhänge der Verschleißvorgänge in silan-dotierter Atmosphäre, Diffusions- und Adhäsionseffekte und die Untersuchung möglicher neuartiger Legierungsbildungen an den Grenzflächen.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2020 - 2023

Production in Space

  • Aufbau eines aktiven Fallturms
    Im Rahmen des Aufbaus der Forschungseinrichtung Hannover Institute of Technology (HITec) wird vom Institut für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) ein aktiver Fallturm, der Einstein-Elevator, aufgebaut. Die Auslegung, die Konstruktion und der Aufbau der Anlage werden „… in Zusammenarbeit mit der QUEST-LFS und dem Institut für Quantenoptik durchgeführt. Ziel ist es, Experimente unter Schwerelosigkeit, aber auch unter Schwerebedingungen durchführen zu können, wie sie beispielsweise auf Mond oder Mars vorherrschen.
    Leitung: Dipl. -Ing- Christoph Lotz
    Jahr: 2010
    Förderung: DFG und Land Niedersachsen (Projektträger)
    Laufzeit: seit 10/2011

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.
    Jahr: 2010
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Laufzeit: 01/2007 - 12/2010
  • SFB 599 - Teilprojekt D12: Dentale Keramiken und Komposite
    Im Teilprojekt D12 des SFB 599 soll die Langzeitprognose dentaler Implantatkonstruktionen verbessert werden, indem die Degradationsstabilität eingesetzter ZrO2-Keramiken untersucht wird. Dazu werden für die dentale Prothetik typisch verwendete ZrO2-Keramiken hergestellt und oberflächennah durch z.B. Diffusionsprozesse funktionalisiert, um die Degradationsstabilität zu erhöhen.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2011 - 12/2014
  • SFB 599 - Teilprojekt R7: Stabilisierende Magnesiumstrukturen zur Unterstützung von kardiovaskulärem Gewebeersatz im Hochdrucksystem
    Im Teilprojekt R7 des SFB 599 werden bioresorbierbare Stützstrukturen aus Magnesiumbasis entwickelt, die zur temporären Stabilisierung von biologischen Patchmaterialien im Bereich der Aorta oder des Myokards genutzt werden sollen.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2007 - 12/2014
  • SFB 599 - Teilprojekt DR1: Mg-Verbindungen auf Dauerimplantaten
    Kurzbeschreibung: In diesem Teilprojekt werden spezielle, kontrolliert degradierbare Hydroxidverbindungen als Beschichtungen auf bekannte Dauerimplantatwerkstoffe aufgebracht, um so diese osteoproliferative Wirkung zu nutzen und eine verbesserte Prothesenverankerung zu erreichen.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2011 - 12/2014
  • SFB 599 - Teilprojekt R1: Entwicklung von biokompatiblen Magnesiumlegierungen und Untersuchung von deren Degradationsverhalten
    Im Rahmen des Teilprojektes werden Legierungen für degradable Implantate auf Magnesiumbasis entwickelt. Diese Implantatwerkstoffe sollen sowohl für den Hart- (hohe Festigkeit) als auch für den Weichgewebeeinsatz (hohe Duktilität) geeignet sein. Innerhlab des Projektes soll ein resorbierbarer Nasennebenhöhlen-Stent realisiert werden.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2003 - 12/2014
  • SFB 599 - Teilprojekt R6: Degradable Osteosynthese-Systeme
    Das Teilprojekt hat das Ziel, optimale degradable Implantate aus Magnesiumlegierungen für die Osteosynthese am belastetet Knochen zu entwickeln.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2003 - 12/2014
  • SFB 599 - Teilprojekt R8: Steuerung der Degradation und Wirkungsmechanismen von medizinischen Implantaten aus Magnesiumlegierungen
    Innerhalb dieses Teilprojektes sollen die Abbaukinetiken und die Wirkung von Magnesium auf einzelne Zelltypen und Gewebe untersucht und mechanistisch verstanden werden.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2011 - 12/2014
  • 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.
    Jahr: 2011
    Förderung: Förderung durch das BMBF
    Laufzeit: 03/2008 - 02/2011
  • TR37 - B5 - Magnetische Polymer-Nanopartikel
    Im Rahmen des TR37 - B5 werden von der Klinik und Poliklinik für Herzchirurgie der Universität Rostock und dem Institut für Mikroproduktionstechnik (IMPT) der Leibniz Universität Hannover neue Methoden entwickelt, bei denen durch gezielte Manipulation von magnetischen Nanopartikeln neue Anwendungen und Untersuchungsmöglichkeiten in der Medizintechnik ermöglicht werden.
    Jahr: 2011
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2007 - 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.
    Jahr: 2013
    Förderung: AiF Projekt GmbH
    Laufzeit: 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.
    Jahr: 2013
    Förderung: AIF Projekt GmbH
    Laufzeit: 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.
    Jahr: 2013
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Laufzeit: 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.
    Jahr: 2013
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Laufzeit: 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.
    Jahr: 2013
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Laufzeit: 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.
    Jahr: 2014
    Förderung: AIF Projekt GmbH
    Laufzeit: 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.
    Jahr: 2014
    Förderung: DFG-Förderung
    Laufzeit: 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.
    Jahr: 2014
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Laufzeit: 01/2010 – 12/2014
  • SFB Transregio 84 – Transferprojekt T1: Anfertigung und Kultivierung hochpräziser nativer Gewebeschnitte mittels Hochdruck-Wasserstrahltechnik für die intravital-mikroskopische Langzeituntersuchung von Mechanismen der angeborenen Immunität der humanen Lun
    Das Modell der Kultivierung und Infektion von nativem humanem Lungengewebe ist ein besonderer Schwerpunkt des SFB-TR84. Anhand dieses Modells ist es möglich Fragestellungen der angeborenen Immunität im Rahmen der Pathogen-Wirts-Interaktion in menschlichem Lungengewebe zu adressieren. Darüber hinaus ist es jedoch von besonderer wissenschaftlicher Bedeutung, diese Infektionsprozesse unter Echtzeitbedingungen mikroskopisch verfolgen zu können (Intravitalmikroskopie). Zur Probenpräparation erscheint das Wasserstrahlschneiden als sehr vielversprechend. Hierbei kann die Schnittfugenbreite bis auf ca. 80 μm minimiert werden. Dieses hat zur Folge, dass komplexe Geometrien mit feinsten Konturen, spitzen Winkeln und engen Radien gefertigt werden können. Des Weiteren unterdrückt die Kühlung durch das Fluid die Zellschädigung im Vergleich zu anderen Bearbeitungsverfahren wie zum Beispiel des Lasers, wodurch es sich ideal eignet lebende Gewebe schadfrei zu schneiden. Der Schneideprozess findet ohne direkten Werkzeugkontakt statt. Aus diesem Grund kann das Werkzeug als nahezu verschleißfrei betrachtet werden und die Einhaltung der notwendigen Sterilität erleichtert werden.
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 03/2014-02/2016
  • Grenzflächeneffekte und Einwachsverhalten von Magnesiumschwämmen als bioresorierbares Knochenersatzmaterial
    Im Rahmen dieses Teilprojektes werden schwammartige Strukturen aus diversen Magnesiumlegierungen mittels Feinguss hergestellt. Durch Variation der Legierungselemente und Beschichtungen werden die Grenzflächeneffekte, wie die Degradation und das Anwachsen von Zellen, und die Biokompatibilität eingestellt. Die fertigen Implantate (gegossen und z.T. beschichtet) werden sowohl in einer Körperersatzflüssigkeit, als auch in Zusammenarbeit mit der Chirurgischen und Gynäkologischen Kleintierklinik der Ludwig-Maximilians-Universität München in vivo analysiert. Dabei können sich die Eigenschaften, vor allem die mechanischen Kennwerte, mit der Degradation stark verändern. Diese werden im Laufe der Degradation, wie auch das Korrosionsverhalten und die Biokompatibilität, analysiert. Ziel dieses Projektes ist die Herstellung von Knochenimplantaten auf Magnesiumbasis. Der Vorteil von Magnesium ist, dass es nicht toxisch und bioabsorbierbar ist, das heißt es wird vom Körper ohne eine schädliche Wirkung vom Körper abgebaut, während der Knochen in die poröse Schwammstruktur eindringen kann. In diesem Fall wird eine zweite Operation eingespart und die Gefahr für Komplikationen und mögliche Schäden im Körper reduziert.
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 09/2015-08/2018
  • Cochlea-Implantation: Evaluation der Dissolution der Platin-Elektroden und Entwicklung stabiler Elektrodenparameter für die neurale Stimulation
    Untersucht wird eine Beeinträchtigung der Hörleistung mit Cochlea-Implantaten nach unbestimmter Zeit. Gleichzeitig gibt es eine nicht nachvollziehbare Impedanzerhöhung an den Stimulations-Elektroden, welche durch eine Erhöhung des Stimulationsstroms ausgeglichen werden kann. Dabei besteht jedoch die Gefahr der Elektrolyse oder Auflösung der Platinelektroden und damit die Zerstörung des Implantats. Als Arbeitspunkte stehen die werkstoffkundliche und histologische Analyse defekter, explantierter Elektrodenarrays und In-vitro-Versuche mit definierter Stimulation von Elektroden in unterschiedlichen elektrolytischen Medien (SBF, NaCl 0,9%) und Variation der Stimulationsparameter (Amplitude, Pulsfrequenz,…) zur Nachbildung der realen Einsatzbedingungen der Implantate. Ziel ist die Ermittlung eines sicheren Korridors für die Stimulationsparameter der Platinelektroden.
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 08/2013-11/2016
  • Patientenadaptives Drucküberwachungs- und Behandlungssystem zur Glaukomtherapie
    In Kooperation mit mehreren Instituten der LUH, der MHH sowie zwei Medizintechnikfirmen wird im Rahmen dieses Forschungsvorhabens ein Drucküberwachungs- und Behandlungssystem entwickelt. Dadurch soll die Therapie der Augenkrankheit Glaukom ermöglicht. Der Patient wird dabei in der Lage sein, den Augeninnendruck selbst zu überwachen und bei Hypertonie diesen durch einen Augenarzt reduzieren zu lassen. Dadurch wird der fatalen Gefahr eines Überdrucks, den der Patient nicht bemerkt, vorgebeugt, die zum Absterben der Augennerven führen kann.
    Jahr: 2018
    Förderung: Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) - Födernummer: ZF4332302AW8
  • Patientenadaptives Drucküberwachungs- und Behandlungssystem zur Glaukomtherapie
    Der Schwerpunkt des Projektes besteht in der Entwicklung eines Aktors zur Einstellung der Öffnungsweite eines Glaukom-Implantats zur Regulierung des Augeninnendruckes. Zu diesem Zweck sollen zwei Formgedächtnislegierungen, von denen eine einen thermischen und die andere einen magnetischen Formgedächtniseffekt aufweist, zum Einsatz kommen. Das Konzept des Aktors soll die beiden Formgedächtnisphänomene nutzen, um das Öffnen und Schließen des Aktors zu ermöglichen.
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF-ZIM
    Laufzeit: 12/2018-04/2020
  • Einstellung von Mikrostruktur und Degradationsverhalten oxidpartikelmodifizierter Fe-Legierungen durch selektives Elektronenstrahlschmelzen
    Resorbiere Implantate müssen eine Vielzahl verschiedener Anforderungen erfüllen. Neben einer hohen strukturellen Tragfähigkeit ist auch die gezielte Anpassung der Degradationsrate erforderlich. Mit Hilfe additiver Fertigungsverfahren sollen auf Basis spezieller Erschmelzungs- und Erstarrungsprozesse neuartige Legierungen auf Eisenbasis hergestellt werden die eine gezielte Einstellung der Degradationsrate ermöglichen.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2019-12/2020
  • Entwicklung langzeitstabiler Implantate: In vivo- und in vitro-Untersuchungen zu den Wechselwirkungen cochleärer Zellen mit Platinkorrosionsprodukten im Rahmen der Cochlea-Implantat-Stimulation
    Cochlea-Implantate werden sehr häufig zur Therapie bei Schwerhörigkeit eingesetzt. Dabei kommt es, manchmal auch nach Jahren guter Funktionalität, zu einem Versagen des Implantats, was häufig auf Korrosions- und Dissolutionsvorgängen an den Platinelektroden beruht. In diesem Projekt soll durch gezielte elektrische Anregung der Platinelektroden deren Korrosion und Dissolution hervorgerufen werden, sodass Platinionen oder auch Platin-Nanopartikel freigesetzt werden. In biochemischen Untersuchungen soll anschließend die Zelltoxizität dieser Freisetzungsprodukte untersucht werden.
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01.01.2021 – 31.12.2023

Optische Technologien

  • HYMNOS - Hybrid Numerical Optical Simulation
    Numerische Verfahren zur Berechnung von Lichtverteilungen in optischen Medien profitieren maßgeblich von aktuellen Trends in der Computertechnik. Ziel dieses Projektes ist daher die Kombination von unterschiedlichen Modellierungsansätzen auf unterschiedlichen zeitlichen und räumlichen Skalen. Hierzu werden unterschiedliche Aspekte aus interdisziplinären Themengebieten in der Physik und den Ingenieurswissenschaften modelltechnisch untersucht.
    Jahr: 2015
    Förderung: Land Niedersachsen
    Laufzeit: 10/2015 – 09/2018
  • Tailored Light - Intelligente photoelektrische Oberfläche aus lichtemittierenden Modulen
    Der Fortschritt in den vergangenen Jahrzehnten in der Miniaturisierung von Chips, in den drahtlosen Datenübertragungstechnologien und in der Entwicklung von energiesparenden Bauelementen ermöglichte die Realisierung von integrierten autonomen Sensoren. Diese Netzwerke haben großes Potenzial für den weitverbreiteten Einsatz in der Instandhaltungsvorhersage von Fertigungsanlagen, in intelligenten Gebäudemanagementsystemen und in energiesparenden Smart Grids.
    Jahr: 2017
    Förderung: Land Niedersachsen
    Laufzeit: 01/2017 – 01/2020
  • Dynamische Magnet-Datenspeicherung auf thermisch gespritzten Schichten
    Ziel des Projekts ist die Herstellung und Charakterisierung thermischer Spritzschichten mit magnetischen Eigenschaften mit Hinblick auf eine dynamische Datenspeicherung. Es soll untersucht werden, ob der Anwendungsbereich etablierter Schichtsysteme (z. B. WCCo(Cr)) als Hartschicht oder als Korrosionsschutz durch eine zusätzliche Funktionalisierung in Form von magnetischer Datenspeicherung erweitert werden kann. Zusätzlich soll der alternative in der Spritztechnik bisher nicht verwendete ferrimagnetische Werkstoff Maghemit (ɣ-Fe2O3) auf seine Tauglichkeit als Spritzwerkstoff untersucht werden. Auf diesen Ergebnissen aufbauend erfolgt im Weiteren die Ergründung und Quantifizierung der magnetischen Eigenschaften der hergestellten Spritzschichten.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2017-12/2019
  • PhoenixD - Flexografischer Druck von optischen Netzwerken
    Optische Präzisionssysteme schnell und kostengünstig mittels additiver Fertigung realisieren: Dies ist die Vision von PhoenixD. In diesem Teilprojekt wird an der Fertigung von planaren optischen Netzwerkstrukturen geforscht. Hierzu soll ein klassicher Druckprozesse, der Flexodruck, verwendet werden, um eine kostengünstige Produktion zu ermöglichen.
    Leitung: Keno Pflieger
    Jahr: 2019
    Laufzeit: 01/2019 - 06/2023
  • Exzellenzcluster PhoenixD: Photnics, Optics, Engineering – Innovation Across Disciplines
    Der Exzellenzcluster PhoenixD ist eine breit angelegte Initiative, um Design und Herstellung von Präzisionsoptik neu zu definieren. Sie beruht auf der Verwebung von Optikdesign, Optiksimulation und modernen Produktionsmethoden zu einer einzigen integrierten Plattform, mit der individuelle und hochfunktionelle präzisionsoptische Systeme entworfen und hergestellt werden. Heute beruhen Herstellung und Betrieb solcher Systeme auf komplexen mehrstufigen und häufig auf Handarbeit und mühevoller Justage beruhenden Prozessen. Die damit verbundenen hohen Kosten verhindern den massenhaften Einsatz in den Lebenswissenschaften, der Produktionstechnik, der Sensorik und im täglichen Leben.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2019 bis 12/2026
  • PhoenixD - Elektrische Integration von optischen Netzwerken
    Optische Präzisionssysteme schnell und kostengünstig mittels additiver Fertigung realisieren: Dies ist die Vision von PhoenixD. In diesem Teilprojekt wird an der Fertigung von planaren optischen Netzwerkstrukturen geforscht. Die optische Ankopplung der Lichtquellen an den Lichtwellenleiter, der beispielsweise gedruckt oder dispensiert wird, ist eine der Forschungsfrage, die es zu lösen gilt. Hierbei ist die präzise Montage und Ausrichtung zur Stirnfläche des Wellenleiters von enormer Bedeutung.
    Leitung: Birger Reitz
    Jahr: 2019
    Laufzeit: 01/2019 - 06/2023

Luft- und Raumfahrt

  • Aufbau eines aktiven Fallturms
    Im Rahmen des Aufbaus der Forschungseinrichtung Hannover Institute of Technology (HITec) wird vom Institut für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) ein aktiver Fallturm, der Einstein-Elevator, aufgebaut. Die Auslegung, die Konstruktion und der Aufbau der Anlage werden „… in Zusammenarbeit mit der QUEST-LFS und dem Institut für Quantenoptik durchgeführt. Ziel ist es, Experimente unter Schwerelosigkeit, aber auch unter Schwerebedingungen durchführen zu können, wie sie beispielsweise auf Mond oder Mars vorherrschen.
    Leitung: Dipl. -Ing- Christoph Lotz
    Jahr: 2010
    Förderung: DFG und Land Niedersachsen (Projektträger)
    Laufzeit: seit 10/2011
  • 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
    Jahr: 2011
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 11/2009 – 10/2011
  • SFB871-B2: „Geschickte Reparaturzelle“
    Im Teilprojekt B2 („Geschickte Reparaturzelle“) des SFB871 wird die technologiebasierte, spanende Rekonturierung komplexer Investitionsgüter erforscht. Hierzu werden sowohl prozess- als auch maschinentechnologische Grundlagen erarbeitet.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2014 – 12/2021
  • 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.
    Jahr: 2012
    Förderung: MW-Förderung
    Laufzeit: 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
    Jahr: 2012
    Förderung: DFG-Förderung
    Laufzeit: 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.
    Jahr: 2012
    Förderung: Förderung durch das Land Niedersachsen
    Laufzeit: 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.
    Jahr: 2012
    Förderung: Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur, Europäischen Fonds für regionale Entwicklung
    Laufzeit: 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
    Jahr: 2014
    Förderung: DFG-Förderung
    Laufzeit: 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.
    Jahr: 2014
    Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
    Laufzeit: 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.
    Jahr: 2014
    Förderung: ZIM-Förderung
    Laufzeit: 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.
    Jahr: 2014
    Förderung: Niedersächsisches Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr MW
    Laufzeit: 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.
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG-Förderung
    Laufzeit: 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.
    Jahr: 2015
    Förderung: ZIM
    Laufzeit: 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.
    Jahr: 2019
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 05/19- 04/22
  • KACTUS II
    Innerhalb des ersten Verbundprojekts KACTUS konnte am IMPT in Zusammenarbeit mit dem Institut für Quantenoptik (IQ) und der Humboldt Universität Berlin (HUB) eine neue Generation Atomchips entwickelt werden, welche sich durch geeignetere Materialien und bessere Fügeprozesse auszeichnen, sodass diese neue Atomchipgeneration sich durch schnelleres Schaltverhalten und bessere Vakuumeigenschaften auszeichnen. Basierend auf dieser neuartigen Plattform sollen im Rahmen von KACTUS II den Atomchips weiterführende Funktionen hinzugefügt werden, welche neben der weitergehenden Miniaturisierung auch eine drastische Reduktion der Komplexität des Gesamtaufbaus zur Folge haben werden. Hierbei steht die Untersuchung neuer Chipmaterialien, die Einbringung mehrerer stromführender Lagen pro Chip und die Verbesserung der optischen Qualität der Spiegelschicht für interferometrische Anwendungen im Vordergrund.
    Jahr: 2019
    Förderung: BMWi
    Laufzeit: 2019 - 2022

Robotik & Automatisierung

  • Automatisierbare Methode zur Verbindungsvorbereitung von Stahlseil-Fördergurten mittels Strahlverfahren
    Die Automatisierbarkeit der Verbindungsvorbereitung von Stahlseil-Fördergurten wird derzeit am Institut für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) in Zusammenarbeit mit dem Unterwassertechnikum des Instituts für Werkstoffkunde (IW) erforscht. Hierdurch soll zum einen eine konstante Qualität der Verbindung ermöglicht und zum anderen auch eine Festigkeitssteigerung erzielt werden. Dies reduziert das Risiko für Anlagenbetreiber eines möglichen Anlagenstillstands und den damit verbundenen Kostenausfall. Eine Festigkeitssteigerung ermöglicht außerdem höhere Massenströme und steigert somit die Produktivität der Anlage.
    Leitung: Dipl. -Ing. Patrick Riemer geb. Heitzmann
    Jahr: 2017
    Förderung: AiF, IFL
    Laufzeit: 01/2017 – 12/2018
  • Automatisierte Spraykühlung von Schmiedebauteilen
    Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer automatisierten und bauteilunabhängigen Luft-Wasser-Spraykühlung im Anschluss an das Schmieden zur Reduzierung des Gesamtenergiebedarfs und der Gesamtprozessdauer. Hierzu wird eine inverse Prozessauslegung der Spraykühlung auf Basis numerischer Simulationen und experimenteller Validierungen der Gefügeumwandlung vorgenommen. Zusätzlich wird mit den Projektpartnern ein adaptives Handling sowie ein berührungsloses Temperaturmesssystem zur besseren Prozesskontrolle entwickelt.
    Jahr: 2021
    Förderung: AiF ZIM
    Laufzeit: 01.03.2021 - 31.08.2023

SFB Tailored Forming

  • Einfluss der lokalen Mikrostruktur auf die Umformbarkeit stranggepresster Werkstoffverbunde
    Das Teilprojekt beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung von Verbundstrangpressverfahren für die Herstellung hybrider Halbzeuge für die Massivumformung. Einerseits sollen verschiedene Werkstoffkombinationen zu hybriden Hohlprofilen für eine Anwendung in der Tailored-Forming-Prozesskette zur Herstellung einer Lagerbuchse gefertigt werden. Andererseits soll ein Prozess entwickelt werden, der die Herstellung eines asymmetrisch verstärkten Halbzeugs für das Demonstrator-Bauteil „Querlenker“ ermöglicht.
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG - SFB 1153 TP A1
    Laufzeit: 07/2015-06/2019
  • SFB 1153 - B4: Funktionsangepasste Prozessplanung der spanenden Bearbeitung hybrider Bauteile
    Die spanende Fertigung nimmt als finaler Schritt in der Prozesskette der Massivteilfertigung über die hergestellten Oberflächen- und Randzoneneigenschaften maßgeblich Einfluss auf das Einsatzverhalten und die Lebensdauer von Bauteilen. Eine Möglichkeit, dieses Wissen bereits in der Konstruktionsphase des Bauteils zum Festlegen einer Bearbeitungsstrategie zu nutzen, existiert zurzeit noch nicht. Das Ziel des Teilprojekts B4 ist daher, die Bauteilkonstruktion und die Prozessplanung zu verbinden.
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2019 - 06/2023
  • Sonderforschungsbereich 1153 „Prozesskette zur Herstellung hybrider Hochleistungsbauteile durch Tailored Forming“
    Ziel in der 2. Förderperiode ist es, den entwickelten Verbundstrangpressprozess weiterzuentwickeln. Dafür werden asymmetrische Profile aus Aluminium und Stahl stranggepresst, wobei dort die Ver-bundfestigkeit besonders herausfordernd ist. Das Prozesswissen vom koaxialen Verbundstrang-pressprozess wird auf eine neue Materialpaarung, Titan und Aluminium übertragen, um das Leichtbau-potenzial zu vergrößern.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – SFB 1153 TP A1 - Projektnummer 252662854
  • Trockenschmierung von Wälzkontakten durch selbstregenerative Molybdänoxidschichtsysteme
    Ziel des Projektes ist es, ein Festschmierstoffsystem auf Molybdänbasis zu entwickeln, welches sich insbesondere durch seine selbstregenerative Schmierschicht auszeichnet. Der Fokus wird zunächst auf die Charakterisierung und die Entwicklung des Schichtsystems gelegt. Anschließend werden durch Lebensdauerversuche das Verschleißverhalten bestimmt und in eine FE-Modell übertragen.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - SPP 2074 TP2 - Projektnummer 407673224
  • Ressourceneffiziente Produktionstechnik für Großwälzlager durch hybride Werkstoffsysteme
    Im Teilprojekt T1 bilden vier interdisziplinäre Entwicklungspartner eine Kooperation, um eine im SFB 1153 entwickelte Technologie zur schweißtechnischen Beschichtung von Lagerlaufbahnen für den industriellen Einsatz zu qualifizieren. Ziel ist, die Beschichtung von Lagern mit mehreren Metern Durchmesser wirtschaftlich zu ermöglichen. Beteiligt sind unter Anderem neben dem Institut für Werkstoffkunde noch das Institut für Maschinenkonstruktion und Tribologie, der Schweißtechnikausrüster Oscar Plt GmbH sowie die SKF GmbH, einer der weltweit führenden Hersteller von Wälzlagern.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG - SFB 1153 TP T1
    Laufzeit: 07/2019-06/2022
  • Lokale Anpassung von Werkstoffeigenschaften an Umformrohlingen durch Auftragschweißen zur Erzeugung hybrider Bauteile
    Im Teilprojekt A4 des SFB 1153 gilt es lokale und belastungsfähige Eigenschaftsprofile an Umformrohlingen zu erzeugen. Dabei wird ein metallischer Zusatzwerkstoff auf Umformrohlingen mittels Auftragsschweißen aufgebracht. Der Zusatzwerkstoff ist entsprechend der vorgesehenen Belastungssituation des Rohlings angepasst. Weiterhin gilt es Zusatzwerkstoffe mit hohem Kohlenstoffäquivalent wie z.B. 100Cr6 zu verschweißen und mehrlagige Schichtsysteme zu erzeugen.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG - SFB 1153 TP A4
    Laufzeit: 07/2019 – 06/2022
  • Einfluss der lokalen Mikrostruktur auf die Umformbarkeit stranggepresster Werkstoffverbunde
    Das Teilprojekt beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung von Verbundstrangpressverfahren für die Herstellung hybrider Halbzeuge für die Massivumformung. Einerseits sollen verschiedene Werkstoffkombinationen zu hybriden Hohlprofilen für eine Anwendung in der Tailored-Forming-Prozesskette zur Herstellung einer Lagerbuchse gefertigt werden. Andererseits soll ein Prozess entwickelt werden, der die Herstellung eines asymmetrisch verstärkten Halbzeugs für das Demonstrator-Bauteil „Querlenker“ ermöglicht.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG - SFB 1153 TP A1
    Laufzeit: 07/2019-06/2023
  • Wärmebehandlung für belastungsangepasste Werkstoffeigenschaften von Tailored-Forming-Komponenten
    Das Teilprojekt A2 des SFB 1153 (Prozesskette zu Herstellung hybrider Hochleistungsbauteile durch Tailored Forming) umfasst die Entwicklung von Wärmebehandlungsstrategien, um in den erzeugten Werkstoffverbunden lokale Eigenschaften wie Härte, Festigkeit und Duktilität gezielt einzustellen. Zur Erhöhung der Lebensdauer der Werkstoffverbunde wird der Einfluss unterschiedlicher Wärmebehandlungen auf das Tailored-Forming-spezifische Ermüdungsverhalten untersucht.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG - SFB 1153 TP A2
    Laufzeit: 07/2019-06/2023

SFB Regeneration

  • SFB871-B2: „Geschickte Reparaturzelle“
    Im Teilprojekt B2 („Geschickte Reparaturzelle“) des SFB871 wird die technologiebasierte, spanende Rekonturierung komplexer Investitionsgüter erforscht. Hierzu werden sowohl prozess- als auch maschinentechnologische Grundlagen erarbeitet.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2014 – 12/2021
  • 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
    Jahr: 2012
    Förderung: DFG-Förderung
    Laufzeit: 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.
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG-Förderung
    Laufzeit: 05/2013 bis 04/2016
  • Lichtbogenschweißen von Titanlegierungen
    Ziel des Teilprojektes B6 ist es, moderne Lichtbogenschweißverfahren als Reparaturverfahren für die Wiederherstellung beschädigter Triebwerksbauteile aus Titanlegierungen zu etablieren und damit einen Beitrag zu leisten, diese hoch beanspruchten Komponenten nach der Regeneration dem Lebenszyklus des Investitionsgutes wieder zuzuführen. Die Herausforderung besteht dabei darin, bei der Regeneration den Wärmeeinfluss durch das Schmelzschweißen durch besonders wärmearme Lichtbogenschweißverfahren, wie z.B. das MIG(ColdArc)-, das Mikroplasma- und das leistungsarme WIG(SHARC)-Schweißen,