Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kraftmessung im Mikrotiefziehprozess jetzt mit 1MHz möglich!

14.10.2014

Um den Einfluss der Ziehgeschwindigkeit interpretieren zu können, werden Stempelkraft-Weg-Diagramme der Tiefziehversuche analysiert. Zur Aufnahme der Diagramme bei hoher Ziehgeschwindigkeit wurde am BIAS ein Messsystem entwickelt, welches eine Messrate von 1000 kHz bietet. Um eine ausreichende Anzahl an Messpunkten bei hoher Stempelgeschwindigkeit zu erhalten, sind Messraten von 1000 kHz notwendig.

Für den Makrobereich ist bereits seit längerem bekannt, dass die Ziehgeschwindigkeit den Prozess des Tiefziehens beeinflusst. Dieser Einfluss wird wesentlich durch das geschwindigkeitsabhängige Reibverhalten zwischen Werkstück und Werkzeug verursacht.


Abb.1: Streifenziehversuch mit doppelter Umlenkung

BIAS GmbH/Tetzel

Im Mikrobereich eröffnen sich aufgrund der kleinen Dimension von Bauteil und Werkzeug neue Möglichkeiten bei der Prozessführung, sodass hochdynamische Umformmaschinen und eine gezielte Optimierung der Ziehgeschwindigkeit auch für industrielle Anwendungen interessant werden.

Um den Einfluss der Ziehgeschwindigkeit interpretieren zu können, werden Stempelkraft Weg-Diagramme der Tiefziehversuche analysiert. Zur Aufnahme der Diagramme bei hoher Ziehgeschwindigkeit wurde am BIAS ein Messsystem entwickelt, welches eine Messrate von 1000 kHz bietet.

Um eine ausreichende Anzahl an Messpunkten bei hoher Stempelgeschwindigkeit zu erhalten, sind Messraten von 1000 kHz notwendig. Damit kann der 1 ms dauernde Prozess in 1000 Messpunkte aufgelöst werden.

Für diesen Anwendungsfall wurde im Rahmen des Forschungsvorhabens ein frei programmierbares Echtzeit- Messdatenerfassungssystem (cRIO – rekonfigurierbares Embedded-Steuer-, -Regel- und - Datenerfassungssystem) mit integriertem FPGA (Field Programmable Gate Array) angeschafft, welches mit schnellen und hochauflösenden Analog- und Digital-Ein- und Ausgängen ausgestattet ist.

Damit ist es möglich die Signale der Piezo-Kraftmesssensoren im Werkzeugungefiltert zu erfassen und gleichzeitig gefiltert zur Steuerung der Maschine auszugeben, die diese benötigt, um daraus stetige Steuerbefehle zu generieren.

Die Filterung der Messdaten zur Auswertung der Tiefziehversuche kann an den Rohdaten im Postprocessing nach individuellen Anforderungen geschehen. Zeitgleich wird das digitale Wegsignal eines Linearmaßstabes der Umformmaschine dekodiert und zusammen mit den entsprechenden Kraftmesswerten aufgenommen.

Dieses Messsystem erweitert die vorhandene Mikroumformmaschine maßgeblich, so dass nun Prozessgeschwindigkeiten über Größenordnungen hinweg (0,01 mm/s bis1000 mm/s) sicher gefahren und gesteuert werden können.

Vor allem ist es nun möglich bei hochdynamischen Umformprozessen die Achsen der Mikroumformmaschine (z.B. die Niederhaltekraft) im Zehntelnewtonbereich im Prozess zu regeln und die aufgebrachte Stempelkraft genauer zu erfassen und daraus bessere Rückschlüsse auf die auftretende Reibung ziehen (Abb. 1: Streifenziehversuch).

Katja Nonnenkamp-Klüting | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.bias.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau
28.04.2017 | Technische Universität Chemnitz

nachricht Induktive Lötprozesse von eldec: Schneller, präziser und sparsamer verlöten
27.04.2017 | 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: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie