Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Aachener Forscher schließen Fraunhofer-Innovationscluster ab

05.08.2011
Durchgängige Prozessketten für Turbinenkomponenten

Turbomaschinen sind das Herz von Flugzeugen und Kraftwerken. Maßgeblichen Einfluss auf ihre Effizienz hat vor allem die Gestaltung der Turbinenschaufeln und die Integration von Verdichter-BLISKs (Blade Integrated Disks). Bedingt durch die technisch hohen Standards sind Fertigung und Instandhaltung der verschiedenen Komponenten sehr zeit- und kostenintensiv.


Auf dem Abschlusstreffen zum Fraunhofer-Innovationscluster »TurPro« starteten Forscher der FH Aachen eine Mikrogasturbine. Fraunhofer ILT

Gemeinsam gelang es dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT und dem Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT im Aachener Innovationscluster »TurPro«, neue Bearbeitungskonzepte aufzuzeigen und die Wirtschaftlichkeit der eingesetzten Technologien zu steigern.

Für insgesamt drei konkrete Anwendungen entwickelte das Projektteam durchgängige Prozessketten zur Reparatur und generativen Fertigung von Turbomaschinenkomponenten.

Generative und abtragende Technologien

Erstmals entwickelte das Fraunhofer IPT ein neues Tauchfräsverfahren. Die spezifische Werkzeugführung reduziert die Werkzeugbelastung und ermöglicht es so, das Material schneller zu zerspanen. Im Vergleich zu konventionellen Tauchfräsverfahren sind die Werkzeuge bei gleicher Produktqualität bis zu 85 Prozent länger nutzbar.

In weiteren Teilprojekten gelang es am Fraunhofer ILT, verschiedene Werkstoffe für das Laserauftragschweißen zu qualifizieren. So ist das Verfahren zukünftig auch für die Reparatur und die generative Fertigung hochbelasteter Komponenten wie Schaufeln, Wellen und Gehäuse einsetzbar, die entsprechenden Qualitätsansprüchen genügen müssen.

Durchgängigkeit in den Prozessketten

Um die jeweiligen Fertigungstechnologien zu durchgängigen Prozessketten zu verknüpfen, hat das Fraunhofer IPT auf der Basis seiner flexiblen Softwareplattform »CAx-Framework« spezielle CAM-Module und Simulationsapplikationen entwickelt, mit denen sämtliche Produktionsdaten entlang der gesamten Prozesskette generieren und verwalten zu können. Die entsprechenden CAx-Lösungen ermöglichen eine benutzerfreundliche Prozessauslegung und -verifikation in einer einheitlichen Softwareumgebung.

Das einheitliche Datenmanagement vereinfachte die Integration hochauflösender 3D-Lasermesstechnik in die Prozesskette, um zwischen den Prozessschritten die tatsächlichen Geometriedaten der Werkstücke zu erfassen. Die Bearbeitung kann hierdurch an die individuellen Aufmaße angepasst werden. Insbesondere bei der Kombination von generativen und abtragenden Verfahren ist es möglich, die Bearbeitungszeiten auf ein Minimum zu beschränken.

Greifbare Ergebnisse für die Industrie

Die Entwicklungen im Projekt wurden anhand industrieller Anwendungsfälle demonstriert. Beispielhaft realisierte das Team dazu je eine Prozesskette zur Reparatur von Gasturbinenschaufeln sowie zur generativen Herstellung von Verdichterschaufeln aus Flugzeugtriebwerken.

In der letzten Projektphase wurden verschiedene Komponenten für eine Mikrogasturbine hergestellt. Auch dabei kombinierte das Forscherteam generative Laserverfahren mit abtragenden Zerspanungstechnologien. Als besonderes Highlight konnte eine solche Mikrograsturbine beim abschließenden Projekttreffen des Konsortiums im Juni ihre Leistungsfähigkeit vor Ort unter Beweis stellen.

Schlüssel zu richtungsweisenden Innovationen

Für das Industriekonsortium liefern die Ergebnisse aus dem Projekt einen klaren Vorsprung gegenüber dem Wettbewerb. Zum Projektabschluss waren sich alle Beteiligten einig: Gemeinsam erarbeitete das Konsortium anwendungsnahe technologische Fortschritte, die unmittelbar umsetzbar sind.

Insgesamt beteiligten sich elf namhafte Industriepartner drei Jahre lang mit den Fraunhofer-Instituten IPT und ILT am ersten nordrhein-westfälischen Innovationscluster »Integrative Produktionstechnik für energieeffiziente Turbomaschinen – TurPro«. Zusammen mit den Fördermitteln des Landes Nordrhein-Westfalen und der Fraunhofer-Gesellschaft erreichte das Projekt ein Gesamtvolumen von 10 Millionen Euro.

AdaM – Innovationen für Energie und Mobilität

Jetzt planen die beiden Fraunhofer-Institute in Aachen einen neuen Innovationscluster mit dem Thema »Adaptive Produktion für Energie und Mobilität«. Der Forschungsschwerpunkt liegt hier auf einer adaptiven Prozesskette, die schwankende Eingangs- und Störgrößen kompensieren kann.

Bundesweit gibt es inzwischen 18 Innovationscluster der Fraunhofer-Gesellschaft, die mit der Vernetzung gezielt Technologiefelder mit hohem Innovationspotenzial fördern möchte. Als gemeinsame Aufgabe sehen es die Partner, mit neuen Technologien die Märkte der Zukunft zu erschließen und die regionale Wirtschaft im internationalen Wettbewerb zu stärken.

Kontakt

Dr.-Ing. Thomas Bergs
Fraunhofer-Institut für
Produktionstechnologie IPT
Steinbachstr. 17
52074 Aachen
Telefon +49 241 8904-105
thomas.bergs@ipt.fraunhofer.de
Dr.-Ing. Andres Gasser
Fraunhofer-Institut für
Lasertechnik ILT
Steinbachstr. 15
52074 Aachen
Telefon +49 241 8906-209
andres.gasser@ilt.fraunhofer.de

Carola Dellmann | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.ilt.fraunhofer.de
http://www.ipt.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Die Zukunft des Fliegens auf dem Prüfstand
25.04.2018 | Technische Universität München

nachricht CI-Maschine von EMAG ECM: Hocheffektive Lösung für das Entgraten von komplexen Bauteilen
12.04.2018 | EMAG GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Why we need erasable MRI scans

New technology could allow an MRI contrast agent to 'blink off,' helping doctors diagnose disease

Magnetic resonance imaging, or MRI, is a widely used medical tool for taking pictures of the insides of our body. One way to make MRI scans easier to read is...

Im Focus: Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

Das Kleben der Zellverbinder von Hocheffizienz-Solarzellen im industriellen Maßstab ist laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Anlagenhersteller teamtechnik marktreif. Als Ergebnis des gemeinsamen Forschungsprojekts »KleVer« ist die Klebetechnologie inzwischen so weit ausgereift, dass sie als alternative Verschaltungstechnologie zum weit verbreiteten Weichlöten angewendet werden kann. Durch die im Vergleich zum Löten wesentlich niedrigeren Prozesstemperaturen können vor allem temperatursensitive Hocheffizienzzellen schonend und materialsparend verschaltet werden.

Dabei ist der Durchsatz in der industriellen Produktion nur geringfügig niedriger als beim Verlöten der Zellen. Die Zuverlässigkeit der Klebeverbindung wurde...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Konferenz »Encoding Cultures. Leben mit intelligenten Maschinen« | 27. & 28.04.2018 ZKM | Karlsruhe

26.04.2018 | Veranstaltungen

Konferenz zur Marktentwicklung von Gigabitnetzen in Deutschland

26.04.2018 | Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Weltrekord an der Uni Paderborn: Optische Datenübertragung mit 128 Gigabits pro Sekunde

26.04.2018 | Informationstechnologie

Multifunktionaler Mikroschwimmer transportiert Fracht und zerstört sich selbst

26.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Berner Mars-Kamera liefert erste farbige Bilder vom Mars

26.04.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics