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EMO 2013 Fraunhofer stellt Lösungen für die Produktion von morgen vor

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Monika Zwettler

Unter dem Motto „flexibility.speed.precision“ präsentiert die Fraunhofer-Gesellschaft auf der EMO 2013 technische Lösungen für die Metallbearbeitung. Auf dem Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Gesellschaft in Halle 13 stehen Hochleistungs-werkstoffe und Hochleistungsbeschichtungen im Vordergrund. Anhand von Demonstratoren wird gezeigt, wie Stoßeinwirkungen auf Werkzeugen, Maschinen und Anlagen effizient, flexibel und vergleichsweise kostengünstig aktiv gedämpft werden können.

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(Bild: Fraunhofer )

Ein Maximum an Flexibilität, eine gleichbleibend hohe Qualität trotz Verkürzung der Produktionszeiten sowie ein Höchstmaß an Präzision im Mikrometerbereich: Die Fraunhofer-Institute FEP, IKTS, IPT, IWS und IWU bündeln auf der EMO 2013 ihre Forschungskompetenzen in der Metallbearbeitung. Gemeinsam werden neu entwickelte Werkstoffe, Beschichtungen, Werkzeuge, Maschinenzubehör und Fertigungsverfahren vorgestellt, die zentrale Entwicklungstrends im Maschinen- und Anlagenbau aufgreifen.

Plasmaprozesse für Hochleistungs-Schneidwerkzeuge

Das Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP demonstriert anhand verschiedener Exponate seine Kompetenzen zur Entwicklung von mehrlagigen PVD-Beschichtungen für den Verschleißschutz von Hochleistungswerkzeugen. Diese tragen insbesondere in der Hochgeschwindigkeits- und Mikrozerspanung zur Erhöhung der Produktivität und der Fertigungspräzision bei.

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Eine neu entwickelte leistungsfähige Plasmaquelle schafft bei der Vorbehandlung der Werkzeuge die notwendige Voraussetzung für exzellente Schichthaftung. Zur Abscheidung der Schichten wird am FEP das Puls-Magnetron-Sputtern (PMS), ein hochmodernes Plasmaverfahren, eingesetzt und stetig weiterentwickelt. Je nach Kundenanforderung können maßgeschneiderte Schichtzusammensetzungen und damit besonders leistungsfähige Beschichtungen hergestellt werden.

Hochleistungswerkstoffe für hohe Ansprüche

Werkzeugoptimierung aus Sicht des Schneidstoffs: Das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS ist auf die Entwicklung von Werkzeugwerkstoffen und Werkzeugen auf Basis von Hochleistungswerkstoffen wie Hartmetallen, Cermets, Keramiken und weiteren verschleißfesten Verbundwerkstoffen spezialisiert. Diese pulvertechnologisch gefertigten Werkstoffe lassen sich aufgrund ihrer über Zusammensetzung und Gefüge einstellbaren Eigenschaften optimal an vielfältige Aufgaben der Metall-, Holz- und Gesteinsbearbeitung anpassen.

Aktuelle Entwicklungen betreffen Wendeschneidplatten, Vollhartmetall- bzw. Vollkeramikbohrer und -fräser, Stanzwerkzeuge, Sägeblätter und Umformwerkzeuge. Am Messestand werden Werkzeuge aus nanoskaligem Hartmetall, einer Wolframcarbid-Keramik sowie verschiedenen Keramiken gezeigt, die sich durch eine vorteilhafte Kombination von Härte und Festigkeit auszeichnen. An einem Demonstrator wird gezeigt, wie Schwingungen von Werkzeugen und Werkzeugträgern mithilfe piezokeramischer Sensoren und Aktoren gedämpft werden können. Die Methode zeichnet sich gegenüber mechanischen Dämpfungselementen durch eine höhere Flexibilität aus.

Effizientere Zerspanprozesse für den Werkzeug- und Turbomaschinenbau

Für die Bearbeitung schwer zerspanbarer Werkstoffe, wie sie im Turbomaschinen- und Werkzeugbau zum Einsatz kommen, entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen neue, effizientere Zerspanprozesse. So lassen sich die hohen Belastungen an den Werkzeugschneidkanten verringern, prozessbedingte Schwingungen des Bauteils reduzieren und dadurch Prozesse stabilisieren. Zerspanwerkzeuge und Werkzeughalter müssen weniger häufig gewechselt werden – das spart Zeit und Kosten. Das Fraunhofer IPT untersucht die Bearbeitungsprozesse systematisch anhand realer Bauteile seiner Industriepartner und stimmt die Bearbeitungsstrategien, Prozessparameter und Werkzeuge auf das eingesetzte Material, die Bauteilgeometrie und die Randbedingungen der Maschine ab. Gerade neue Verfahren wie das Tauch- oder Trochoidalfräsen können ihre Flexibilität damit auch im industriellen Einsatz voll unter Beweis stellen. Auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand, an mehreren Ständen seiner Industriepartner und während der begleitenden »4th Machining Innovations Conference« am 18. und 19. September zeigt das Fraunhofer IPT Beispiele für den Einsatz der neuen Prozess- und Werkzeugtechnik.

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