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 Modulares Fertigungssystem für Kettenräder
15.03.2017 | EMAG GmbH & Co. KG

nachricht Nimm zwei: Metallische Oberflächen effizient mit dem Laser strukturieren
15.03.2017 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Im Focus: Tracing down linear ubiquitination

Researchers at the Goethe University Frankfurt, together with partners from the University of Tübingen in Germany and Queen Mary University as well as Francis Crick Institute from London (UK) have developed a novel technology to decipher the secret ubiquitin code.

Ubiquitin is a small protein that can be linked to other cellular proteins, thereby controlling and modulating their functions. The attachment occurs in many...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Besser lernen dank Zink?

23.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Innenraum-Ortung für dynamische Umgebungen

23.03.2017 | Architektur Bauwesen