Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Black and light – Roboter verleihen CFK Flügel

21.09.2010
Fraunhofer FFM: Fügen und Montieren von CFK-Strukturen im XXL-Maßstab für Flugzeuge, Schiffe, Schienenfahrzeuge, Automobile und Windenergieanlagen

Am 21. September 2010 um 17:00 Uhr ist es soweit: Der niedersächsische Ministerpräsident David McAllister, der Vorstand für Forschungsplanung der Fraunhofer-Gesellschaft Prof. Dr. rer. nat. Ulrich Buller und der Institutsleiter des Fraunhofer IFAM Prof. Dr. rer. nat. Bernd Mayer eröffnen mit der Einweihung des CFK Nord den Weg in eine neue Dimension der CFK-Forschung:

Die Fraunhofer-Projektgruppe Fügen und Montieren FFM des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM startet im Großforschungszentrum CFK Nord in Stade gemeinsam mit Industriepartnern die Entwicklung von Prozessen zur automatisierten spanenden Bearbeitung – Bohren, Flächenfräsen und Besäumen – sowie zur automatisierten klebtechnischen Montage von Strukturen aus carbonfaserverstärkten Kunststoffen (CFK) im XXL-Maßstab. Sie entwickelt für ihre Kunden auf 4000 Quadratmetern Hallenfläche industriealisierungsgerechte integrierte Systemlösungen und optimal abgestimmte Fertigungs- und Großanlagentechnik im 1:1-Maßstab.

Das besondere Know-how der Fraunhofer FFM-Forscher besteht darin, maßgeschneiderte Automatisierungslösungen für Großstrukturen zu entwickeln, die herstellungsbedingt Unikatcharakter haben, d. h. starke geometrische Abweichungen von der Sollform aufweisen.

In diesem Zusammenhang ermöglichen hochpräzise Mess- und Steuerungsmethoden, 3-D-Geometrievermessung und offline-programmierte Industrieroboter die Anpassung der automatisierten Montageabläufe an die jeweilige individuelle Bauteilgeometrie und Fertigungssituation mit hoher absoluter Positioniergenauigkeit bei der Großstrukturmontage.

Bei der automatisierten Montage bietet die Klebtechnik – eine Kernkompetenz des Fraunhofer IFAM – als prädestinierte Fügetechnik für alle Faserverbundkunststoffe (FVK) sichere und langzeitbeständige Lösungen. »Neben ihrer eigentlichen Funktion – dem zuverlässigen Verbinden nahezu sämtlicher Werkstoffe – sind Klebstoffe beispielsweise in der Lage, unterschiedliche Spaltgeometrien auszufüllen und abzudichten, Kraft flächig zu übertragen, Verformungen aufzunehmen und dadurch Fügeteile zu schonen«, erklärt Dr. Dirk Niermann, Leiter der Fraunhofer-Projektgruppe FFM im Großforschungszentrum CFK Nord.

Das Forschungsgebiet automatisierte Präzisionszerspanung rundet das Profil der Fraunhofer FFM ab: Die mechanischen Eigenschaften und die Hochtemperaturempfindlichkeit der FVK stellen hohe Anforderungen an die Prozessbeherrschung bei der zerspanenden Bearbeitung, insbesondere in Anbetracht des Ziels einer Null-Fehler-Produktion auf hoher Wertschöpfungsstufe. Ein wichtiges Instrument für die Fraunhofer-Projektgruppe FFM ist dabei die Fehlervermeidung durch das Monitoring sensibler Prozessparameter. Ebenso im Fokus steht die Realisierung von produktflexiblen Anlagenlayouts, wobei die im Prozess notwendige Präzision nicht durch massigen Metallbau und Fundamente, sondern über mobile, hochgenau steuerbare Bearbeitungsmodule erzielt wird.

»Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten unserer Fraunhofer-Projektgruppe Fügen und Montieren im CFK Nord ermöglichen dem Fraunhofer IFAM eine konsequente Erweiterung seines Portfolios durch die Anwendung von Kleb- und Oberflächentechnik an großen Strukturen sowie Dienstleistungen entlang der gesamten Montageprozesskette inklusive Zerspanung«, betont Prof. Dr. rer. nat. Bernd Mayer, Institutsleiter am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung.

Durch Bündelung an Know-how, Umsetzung im 1:1-Maßstab und maßgeschneiderte Konzepte profitieren die Kunden der Fraunhofer FFM in mehrfacher Hinsicht: Zum einen entfällt die kostenintensive Nutzung ihrer Produktionsflächen für Forschungs- und Entwicklungsarbeiten, zum anderen reduzieren sich durch die Automatisierung Prozesszeiten und -kosten.

In Niedersachsen, dem Bundesland der Mobilitätsindustrie, steht die Fraunhofer FFM im Großforschungszentrum CFK Nord im direkten Kontakt mit Unternehmen des Automobilbaus, des Schienenfahrzeugbaus, des Schiffbaus sowie insbesondere der Flugzeugindustrie. Für sämtliche Bereiche stellt der Einsatz von CFK-Werkstoffen die Schlüsseltechnologie der Zukunft dar:

Durch ihr geringes Gewicht sind sie für den Leichtbau von Großstrukturen prädestiniert – die erzielbare Gewichtseinsparung schont Ressourcen und Umwelt. Zugleich zeichnen sie sich neben sehr hoher Festigkeit und Steifigkeit durch Beanspruchbarkeit, gute Dämpfungseigenschaften sowie gutmütiges Ermüdungsverhalten aus und ermöglichen neue Wege im gesamten Produktdesign. Diese Eigenschaften machen sie zudem für den Windenergieanlagenbau besonders attraktiv.

»Im Rahmen der Fraunhofer-Zukunftsthemen Mobilität, Energie und Umwelt spielt der Leichtbau eine entscheidende Rolle«, unterstreicht Prof. Dr. rer. nat. Ulrich Buller, Vorstand für Forschungsplanung der Fraunhofer-Gesellschaft. »Mit unserem Engagement im Großforschungszentrum CFK Nord werden wir das Themenfeld Leichtbauwerkstoffe noch intensiver vorantreiben und Fraunhofer-Kompetenzen institutsübergreifend bündeln, um auch auf diesem Gebiet einen maßgeblichen Beitrag zur Stärkung des Wirtschaftsstandorts Deutschland zu leisten.«

Der Ausbau der zukunftsgerichteten CFK-Technologie wird nicht nur bundesweit einen Entwicklungsschub ermöglichen, sondern auch die Wettbewerbsfähigkeit der international agierenden Unternehmen im globalen Markt stärken und ausbauen. Das wiederum hat einen positiven Effekt auf die regionale sowie überregionale Schaffung und Sicherung von Arbeitsplätzen – insbesondere bei Transportmittelbauern und ihren Zulieferern.

Das Land Niedersachsen hat den Bau des Großforschungszentrums CFK Nord mit 19,7 Millionen Euro gefördert und wird die Arbeiten der Fraunhofer-Projektgruppe Fügen und Montieren FFM zusätzlich mit 12,7 Millionen Euro unterstützen.

Kontakt
Fraunhofer-Institut für
Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM
– Klebtechnik und Oberflächen –
Fraunhofer-Projektgruppe Fügen und Montieren FFM
Leitung: Dr. Dirk Niermann
Forschungszentrum CFK Nord
Ottenbecker Damm 12 I 21684 Stade
dirk.niermann@ifam.fraunhofer.de

Anne-Grete Becker | idw
Weitere Informationen:
http://www.ifam.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Ventile für winzige Teilchen
23.05.2018 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

nachricht Advanced Materials: Glas wie Kunststoff bearbeiten
18.05.2018 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Im Focus: Faserlaser mit einstellbarer Wellenlänge

Faserlaser sind ein effizientes und robustes Werkzeug zum Schweißen und Schneiden von Metallen beispielsweise in der Automobilindustrie. Systeme bei denen die Wellenlänge des Laserlichts flexibel einstellbar ist, sind für spektroskopische Anwendungen und die Medizintechnik interessant. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben, im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „FlexTune“, ein neues Abstimmkonzept realisiert, das erstmals verschiedene Emissionswellenlängen voneinander unabhängig und zeitlich synchron erzeugt.

Faserlaser bieten im Vergleich zu herkömmlichen Lasern eine höhere Strahlqualität und Energieeffizienz. Integriert in einen vollständig faserbasierten...

Im Focus: LZH zeigt Lasermaterialbearbeitung von morgen auf der LASYS 2018

Auf der LASYS 2018 zeigt das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) vom 5. bis zum 7. Juni Prozesse für die Lasermaterialbearbeitung von morgen in Halle 4 an Stand 4E75. Mit gesprengten Bombenhüllen präsentiert das LZH in Stuttgart zudem erste Ergebnisse aus einem Forschungsprojekt zur zivilen Sicherheit.

Auf der diesjährigen LASYS stellt das LZH lichtbasierte Prozesse wie Schneiden, Schweißen, Abtragen und Strukturieren sowie die additive Fertigung für Metalle,...

Im Focus: Achema 2018: Neues Kamerasystem überwacht Destillation und hilft beim Energiesparen

Um chemische Gemische in ihre Einzelbestandteile aufzutrennen, ist in der Industrie die energieaufwendige Destillation gängig, etwa bei der Raffinerie von Rohöl. Forscher der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) entwickeln ein Kamerasystem, das diesen Prozess überwacht. Dabei misst es, ob es zu einer starken Tropfenbildung kommt, was sich negativ auf die Trennung der Komponenten auswirken kann. Die Technik könnte hier künftig automatisch gegensteuern, wenn sich Messwerte ändern. So ließe sich auch Energie einsparen. Auf der Prozesstechnik-Messe Achema in Frankfurt stellen sie die Technik vom 11. bis 15. Juni am Forschungsstand des Landes Rheinland-Pfalz (Halle 9.2, Stand A86a) vor.

Bei der Destillation werden Flüssigkeiten durch Verdampfen und darauffolgende Kondensation des Dampfes in ihre Bestandteile getrennt. Ein bekanntes Beispiel...

Im Focus: Vielseitige Nanokugeln: Forscher bauen künstliche Zellkompartimente als molekulare Werkstatt

Wie verleiht man Zellen neue Eigenschaften ohne ihren Stoffwechsel zu behindern? Ein Team der Technischen Universität München (TUM) und des Helmholtz Zentrums München veränderte Säugetierzellen so, dass sie künstliche Kompartimente bildeten, in denen räumlich abgesondert Reaktionen ablaufen konnten. Diese machten die Zellen tief im Gewebe sichtbar und mittels magnetischer Felder manipulierbar.

Prof. Gil Westmeyer, Professor für Molekulare Bildgebung an der TUM und Leiter einer Forschungsgruppe am Helmholtz Zentrum München, und sein Team haben dies...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

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

Rotierende Rugbybälle unter den massereichsten Galaxien

23.05.2018 | Physik Astronomie

Invasive Quallen: Strömungen als Ausbreitungsmotor

23.05.2018 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Matrix-Theorie als Ursprung von Raumzeit und Kosmologie

23.05.2018 | Physik Astronomie

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