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 Satellitengestützte Lasermesstechnik gegen den Klimawandel
17.01.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

nachricht eldec-Technologie im Maschinenbau: Standardisierte Hochleistungsgeneratoren für exzellente Maschinenbaulösungen
15.12.2016 | EMAG eldec Induction GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise