Maschinenbau

… und gleichzeitiges Fügen von thermoplastischen UD-Tape-Halbzeugen. Eine lastpfadgerechte und materialeffiziente Faserverstärkung von Bauteilen wird durch den Einsatz von UD-Tapes möglich. Werden diese bei der Herstellung dreidimensional abgelegt, bieten sich viele Gestaltungsfreiheiten insbesondere für Leichtbaukomponenten, die in geringer Stückzahl gefertigt werden. In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS wurde von der Automation Steeg & Hoffmeyer GmbH (ASH) die Anlage: F³-Compositor entwickelt und erfolgreich im Polymer-Pilotanlagenzentrum PAZ umgesetzt. Der innovative Ansatz des F³-Compositors vereint das Tape-Ablegen…

Kunststoffe haben viele positive Eigenschaften, sie sind leicht, langlebig und bieten große Gestaltungsmöglichkeiten. Konventionelle Leichtbau-Komponenten aus erdölbasierten Kunststoffen bieten jedoch auch großes Potenzial zur Reduktion von CO2-Emissionen. Im Projekt COOPERATE ersetzen Forschende des Fraunhofer LBF gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung den erdölbasierten Kunststoff durch biobasierte Alternativen. Zudem erarbeiten sie materialsparende Methoden, um die Produktgestaltung und -auslegung hinsichtlich Ökobilanz und Nachhaltigkeit zu verbessern. Ziel ist es, den CO2-Anteil in Fahrzeugbauteilen und in industriellen Anwendungen um bis zu 50 Prozent…

Wissenschaftler:innen der TU Dresden haben Bürostühle hinsichtlich ihrer Mechanik untersucht und einen Sensor entwickelt, der in Kombination mit einer Anwendungssoftware in Zukunft dazu beitragen kann, dass sich Beschäftigte bei der Büroarbeit mehr und bewusster bewegen. Langes Sitzen macht krank und Bewegungsmangel kann zu physischen sowie psychischen Erkrankungen führen. Büroangestellte haben ein besonders hohes Risiko für Rückenschmerzen und chronische Muskel- und Skeletterkrankungen, da sie täglich viele Stunden sitzen. Wissenschaftler:innen der TU Dresden haben im Rahmen des Projekts Own Personal Care (OPC)…

Ein neues Software-Framework soll Unternehmen die Abnahme bzw. Auditierung von Anwendungen erleichtern, die auf Künstlicher Intelligenz (KI) basieren. Das Framework erarbeiten das Fraunhofer IPA und das Institut für Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb IFF der Universität Stuttgart gemeinsam im Forschungsprojekt »AIQualify« der Forschungsgemeinschaft Qualität. KI-basierte Anwendungen sind auf dem Vormarsch und das insbesondere in der industriellen Bildverarbeitung und Qualitätskontrolle. Sie können den monotonen und zeitaufwendigen manuellen Prozess mittlerweile sehr zuverlässig automatisiert ausführen und bieten insbesondere mittelständischen Unternehmen einen Wettbewerbsvorteil. Das gilt…

Die Beschichtung flexibler Substrate mit funktionalen Schichten ist durch die Nutzung von Rolle-zu-Rolle Technologien hocheffizient. Entscheidend für Anlagenbetreiber ist die Schichtdickenhomogenität und damit die elektrischen Eigenschaften der applizierten Schichten für eine hohe Ausbeute ohne Ausschuss. Im vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Verbundprojekt KODOS (FKZ 13N14607) wurde mit SURAGUS GmbH am Fraunhofer FEP eine Lösung zur in-line Prozessüberwachung und für das Mapping der Prozessparameter entwickelt. Die Lösung ermöglicht eine in-situ 2D-Überwachung unter Verwendung von Wirbelstrommessköpfen sowie eine Prozessoptimierung während…

Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen hat seinen Maschinenpark um eine neue Anlage zum automatisierten Umformen hochpräziser optischer Glaskomponenten erweitert. Damit kann das Institut ab sofort als einzige Forschungseinrichtung in Europa Forschungsarbeiten zur effizienten Kleinserienfertigung kleiner Glasoptiken im Wafer-Level-Ansatz anbieten. Auch große Einzeloptiken mit einem Durchmesser bis zu 150 Millimetern lassen sich mit der Anlage herstellen. Die Herstellung komplexer Glasoptiken, wie sie in Kameras, Sensoren oder medizinischen Geräten zu finden sind, dauert häufig mehrere Wochen. Im Forschungsprojekt »Optics48« entwickelt…

3D-gedruckte Bauteile müssen meist nachbearbeitet werden. Forschende des Fraunhofer IPA und der MST Microstrahltechnik Vertrieb GmbH entwickelten einen halbautomatisierten Versuchsaufbau, in dem sie die Wirkung verschiedener Strahlmittel an Bauteilen unterschiedlicher Materialien untersuchten. Auf der DeburringEXPO 2023 stellen sie die Anlage und die Ergebnisse vor. Kompliziert geformte Bauteile eben schnell ausdrucken? Möglich macht es der 3D-Druck. Was die sichtbaren Oberflächen angeht, so müssen diese jedoch vielfach nachbearbeitet oder von Produktionsrückständen befreit werden. Denn da die Bauteile Schicht für Schicht in die…

Es bedarf strenger Sicherheitsvorkehrungen, um Wasserstoff sicher zu verwenden. Aktuelle Brennstoffzellenfahrzeuge führen den Wasserstoff gasförmig in Drucktanks mit. Diese Kernelemente des H2-Antriebssystems müssen selbst bei maximalen Betriebsbelastungen sicher bleiben. Um Gefahrensituationen zu vermeiden, sind regelmäßige Wartungen Pflicht. Doch die aktuell vorgeschriebene Prüfung des Tanks ist nur eine äußerliche Sichtprüfung. Schäden im Innern des Tanks können mit dieser Prüfmethode nicht detektiert werden. Im Verbundprojekt HyMon entwickeln Forschende des Fraunhofer LBF eine sensorbasierte On-Board-Strukturüberwachung, die eine dauerhafte Kontrolle der H2-Drucktanks ermöglichen soll….

Im kürzlich abgeschlossenen Forschungsprojekt »HoloMotion« hat Fraunhofer IPM das etablierte 3D-Messverfahren der digitalen Mehrwellenlängen-Holographie in zwei Richtungen stark weiterentwickelt: Zum einen können jetzt erstmals Bauteile in Bewegung hochpräzise vermessen werden. Zum anderen wurde die optische Verzahnungsmessung mittels digitaler Holographie auf ein neues Level gehoben. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Verbundprojekts »Dynamisch-holographisches Messverfahren zur Erfassung metallischer Freiformflächen (HoloMotion)« konnten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von Fraunhofer IPM zeigen, dass digital-holographische Messungen auch an sich bewegenden Prüflingen möglich…

TH Köln erprobt Ansätze für Spritzguss. Mithilfe des Spritzgussverfahrens können Kunststoffprodukte wie Autoteile, Verpackungen oder Gehäuse für Computer und Smartphones schnell in Serie hergestellt werden. Für den Prozess müssen die Werkzeuge je nach Anwendungsszenario gezielt gekühlt oder erwärmt werden, was viel Energie erfordert. Im Forschungsprojekt „OptiTemp“ erprobte ein Team der TH Köln gemeinsam mit Industriepartnern zwei Ansätze, um die Temperierung der Spritzgussteile besser zu regulieren und somit Energie einzusparen. Beim Spritzgießen wird Kunststoffgranulat geschmolzen und in eine Gussform innerhalb eines…

Fraunhofer IPA reduziert mit Industriepartnern CO2 über die Wertschöpfungskette. Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit für den Industriesektor Hand in Hand? Dies kann bald zur Realität werden. Das nun abgeschlossene Forschungsprojekt »Climate Solution for Industries« (CS4I) unter Beteiligung des Fraunhofer IPA setzt mit einer digitalen Lösung bereits bei Investitionsentscheidungen an und begleitet entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Um bis 2045 klimaneutral werden zu können, muss Deutschland bis 2030 seine CO2-Emissionen um 65 Prozent im Vergleich zu 1990 reduzieren. Mit einem Anteil von etwa 15…

Forschungsprojekt de:karb… Für mehr Klimaschutz in der Blechfertigung sorgen Trumpf, Thyssenkrupp Materials Services und das Fraunhofer IPA im Forschungsprojekt de:karb. Ziel der Zusammenarbeit ist eine offene Plattform, mit der Anwender den CO2-Vebrauch ihres Bauteils genau bestimmen können. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) fördert das Projekt mit 8,3 Millionen Euro. Geleitet von der Firma Trumpf erforschen Thyssenkrupp Materials Services, das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA und weitere Partner, wie sich der CO2-Verbrauch in der Blechfertigung senken lässt. Ziel…

Große Werkstücke aus Blei-Bronze-Legierungen per Schleuderguss herzustellen, ist ein energie- und zeitintensiver Prozess. Um Fertigungsfehler und damit teuren Ausschuss zu vermeiden, hat die TH Köln gemeinsam mit der saarländischen Martin Luck Metallgießerei das Gussverfahren digitalisiert und die Prozessparameter mittels Künstlicher Intelligenz (KI) optimiert. „Unser Projektpartner stellt unter anderem Gleitlager für Maschinen im Bergbau her. Die bis zu 1,5 Tonnen schweren Bauteile werden in Kleinstserien produziert. Entsprechend müssen die Maschinenparameter bei fast jedem Teil neu eingestellt werden“, erläutert Prof. Dr. Danka…

…sorgt beim Einsatz von Lasercuttern für mehr Sicherheit. Fortschritt für die Gesundheit: Einem Team des Leibniz-Instituts für Plasmaforschung und Technologie e.V. (INP) in Greifswald sowie der „Mr Beam Lasers GmbH“ in München ist es gelungen, einen neuartigen Abluftfilter für kommerzielle Lasercutter zu entwickeln. Hierbei werden die vielen verschiedenen, zum Teil gesundheitsgefährlichen bis giftigen Gase, die beim Lasercutten entstehen, zurückgehalten. Die Arbeit mit dem Lasercutter wird für den Anwender somit ungefährlicher. Die Partner des gemeinsamen Projektes „SafeCutter“ stellen den daraus entstandenen…

Erfolgreiches Maschinen-Upgrade… Seit 2013 liefert der Freie-Elektronen-Laser des FHI (FHI FEL) intensive, gepulste Strahlung im Spektralbereich des mittleren Infrarot (MIR), wobei die Wellenlänge kontinuierlich von 2,8 bis 50 Mikrometer verstellbar ist. In den letzten Jahren hat das FHI FEL-Team an einem Maschinenausbau gearbeitet, bei dem ein zweiter FEL-Zweig, mit dem Strahlung im fern-infraroten (FIR) Spektralbereich mit Wellenlänge von bis zu 165 Mikrometern erzeugt werden kann, errichtet wurde. Am 8. Juni 2023 beobachtete das FHI FEL-Team zum ersten Mal Laser-Strahlung aus…

Passgenaue Wicklungen… Elektromotoren spielen eine Schlüsselrolle bei der Mobilitätswende: Ihr Betrieb verursacht keine umwelt- oder klimaschädlichen Emissionen. Dennoch tragen Gewicht, benötigter Bauraum und insbesondere Energieverbrauch wesentlich zum ökologischen Fußabdruck eines Fahrzeugs bei. Ein wichtiger Faktor für die Effizienz einer E-Maschine ist der Ausnutzungsgrad des verfügbaren Bauraums für die Kupferwicklungen im Stator. Das Fraunhofer IWU setzt nun auf umformtechnische Produktionsverfahren, um den so genannten Nutfüllfaktor durch lageangepasste Wicklungen von derzeit durchschnittlich 50 Prozent auf über 80 Prozent zu erhöhen. Die Automobilindustrie…