Vor-Ort-Bearbeitung von komplexen und kostenintensiven Investitionsgütern (T09#)

• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 68237143

Im Fokus des Teilprojekts B8 des SFB/TR 73 stand unter anderem die Entwicklung von Schleifstrategien zur lokalen, belastungsorientierten Randzonenmodifikation und Regeneration von Blechmassivumformwerkzeugen sowie die Entwicklung eines Moduls zur randzonenangepassten CAM-Planung. Die im Rahmen des Teilprojekts B8 erlangten Erkenntnisse zur schleiftechnischen Bearbeitung mit torischen Werkzeugen wurden genutzt, um ein empirisches Randzonenmodell zum Einbringen von Eigenspannungen zu entwickeln. Der vorliegende Antrag fokussiert den Transfer dieser Ergebnisse in die Anwendung. Dies geschieht in einer Kooperation zwischen der Picum MT GmbH, der BDW-BINKA Diamantwerkzeug GmbH und dem Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibniz Universität Hannover (LUH). Der Fokus des geplanten Projekts liegt in dem Erkenntnistransfer der gezielten Randzonenmodifikation durch die Schleifbearbeitung mit torischen Werkzeugen und der randzonenangepassten CAM-Planung auf eine mobile Werkzeugmaschine, um eine Bearbeitung von Umformwerkzeugen vor Ort zu realisieren. Hierzu wird das für den Schleifprozess entwickelte Randzonenmodell aus dem SFB/TR 73 auf die veränderten Randbedingungen einer mobilen Werkzeugmaschine transferiert. Eine Anpassung der vorhandenen Erkenntnisse erfolgt hinsichtlich der veränderten Kühl- und Schmiersituation außerhalb einer geschlossenen Werkzeugmaschine. Hierfür werden mit dem Kooperationspartner BDW-BINKA neue Werkzeugkonzepte entwickelt, die eine Bearbeitung ohne Kühlschmierstoff erlauben und gleichzeitig den Anforderungen an die Oberflächen- und Randzoneneigenschaften, bei ausreichender Werkzeugstandzeit, gerecht werden. Des Weiteren wird die in dem Transregio 73 entwickelte CAM-Planung zu einem ganzheitlichen CAD/CAM-Modul weiterentwickelt. Hierzu wird die Realbauteilgeometrie vor Ort messtechnisch erfasst und in ein CAD-Modell überführt. Anhand des CAD-Modells werden die zu bearbeitenden Bereiche erkannt und festgelegt. Mit der im SFB/TR 73 entwickelten Bahnplanung, die auf die mobile Maschine übertragen wird, wird so eine lokale Einstellung der gewünschten Randzoneneigenschaften ermöglicht. Nach Abschluss des Transferprojekts liegt ein Prozess vor, der auf Basis von Realbauteilgeometrien eine bauteilorientierte Vor-Ort-Bearbeitung mit belastungsspezifisch angepasster Randzone ermöglicht. Der Prozess hilft dabei, Fertigungs- und Instandhaltungsprozesse zu verkürzen und somit die Wirtschaftlichkeit von komplexen und kostenintensiven Investitionsgütern zu steigern.

• DFG-Verfahren: Transregios (Transferprojekt)
• Teilprojekt zu: TRR 73: Umformtechnische Herstellung von komplexen Funktionsbauteilen mit Nebenformelementen aus Feinblechen - Blechmassivumformung -
• Antragstellende Institution: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
• Teilprojektleiter: Professor Dr.-Ing. Berend Denkena