Innovation in Material & Fertigung: Aktuelle Entwicklungen und Beispiele auf dem 7. ATTK

Aus dem Programm des 7. Augsburger Technologietransfer-Kongresses

Innovative Forschungsprojekte und Fertigungsverfahren der Forschungseinrichtungen und Unternehmen aus A³ werden auf dem 7. Augsburger Technologietransfer-Kongress im Stream B des Nachmittagsprogrammes vorgestellt.

Einen inhaltlichen Vorgeschmack erhalten Sie hier:

 

„HErzSchLag – Hochautomatisierte Preform-Erzeugung durch schichtweisen Lagenaufbau“

Am Fraunhofer IGCV findet derzeit die Entwicklung eines innovativen Prozesses zur schnellen und kostengünstigen Fertigung von endkonturnahen 2D-Lagenstacks für CFK-Bauteile statt. Im Vergleich zu bestehenden Fiber-Placement-Technologien bietet der neue Prozess folgende Vorteile:

  • Verschnittarm – Erzeugung endkonturnaher Einzellagen in einem Schritt
  • Hohe Prozessgeschwindigkeit – Kontinuierliche Erzeugung der Einzellagen mit nachgeschaltetem Lagenstacking
  • Größenskalierbar – Aufgrund eines modularen Anlagenaufbaus können beliebige Legebreiten realisiert werden
  • Großserientauglich – Bereits zu Beginn der Entwicklungstätigkeiten wurde der Fokus auf eine zukünftige Anwendung in der Großserie gelegt

Im Rahmen des öffentlich geförderten Projekts HErzSchLag erfolgen der Aufbau und die Validierung einer Pilotanlage. Durch die Verarbeitung von kostengünstigen Ausgangsmaterialien (trockene Fasern) und dem Ziel einer durchschnittlichen Verschnittrate von <10% sollen zusätzliche Prozesskosten gespart werden. Die F&E-Tätigkeiten werden von einem Projektbeirat (AUDI AG, BMW Group, SGL Group, CCeV, MAI Carbon) hinsichtlich der Anforderungen für eine großserientaugliche Lösung begleitet.

[Referent: Bernhard Voringer, Fraunhofer-Einrichtung für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV]

 

Forschung, Entwicklung und Innovationen im Holz-Hybridbau

Holz-Hybridbauweisen bergen im Bereich der Forschung und Entwicklung ein großes Potential, da durch die Kombination von Holz mit anderen Materialien die Vorteile der jeweiligen Werkstoffe optimal ausgenutzt werden. So können z.B. größere Spannweiten überbrückt und positive Auswirkungen auf das Schwingungs- und Brandverhalten erreicht werden. Der Vortrag soll einen Überblick zum aktuellen Stand der Wissenschaft und Technik sowie einen Ausblick auf weitere Forschungsthemen zu Holz-Hybridbauweisen geben.

[Referent: M.Sc. Michael Mikoschek, Institut für Holzbau, Hochschule Augsburg]

 

Automatisierung im Baugewerbe: Wandtafelproduktion mit Robotern

Das manuelle Fügen von Mauersteinen zu Wandelementen auf der Baustelle ist weltweit die verbeiteste Methode zur Produktion von Gebäuderohbauten. Flexible Automatisierungslösungen, die in anderen Industriezweigen etabliert sind und im Zuge der Innovationsinitiative „Industrie 4.0“ weiterentwickelt werden, bieten hohes Potential, Individualkonstruktionen effizient produzieren zu können. Im Vortrag werden die Herausforderungen und ein Konzept für die automatisierte Wandtafelproduktion mit bildgeführten Industrierobotern vorgestellt.

[Referenten: Prof. Dr.-Ing. Christian Bauriedel und Prof. Dr. Florian Kerber, Hochschule Augsburg]

 

Indirekte additive Fertigung am Fraunhofer IGCV

Eine neue Abteilung am Fraunhofer IGCV beschäftigt sich mit dem Themenfeld der Gießereitechnik. Neben verschiedenen Tätigkeitsschwerpunkten wie Industrie 4.0, Hybridisierung und Formenstoffforschung wird insbesondere ein Fokus auf die indirekte additive Fertigung von Formen und Kernen gelegt. Bei dieser wird ein anorganisches Sand-Binder-System mittels des „Powder-Binder-Jetting“-Verfahrens schichtweise aufgetragen. In diesem Vortrag werden verschiedene Anwendungsfälle sowie die aktuellen Forschungsfelder vorgestellt.

[Referent: Christopher Hartmann, Fraunhofer-Einrichtung für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV]

 

„FORobotics – Mobile, ad-hoc-kooperierende Roboterteams“

Der konventionelle Einsatz von Robotersystemen hinter Zäunen zur Ausführung der gleichen Aufgabe entspricht heute oft nicht mehr den Anforderungen einer flexiblen Produktion. Mobile Robotersysteme, die prinzipiell für den flexiblen Einsatz fähig sind, gewinnen eine immer größere Bedeutung. Häufig sind jedoch auch diese einzelnen Systeme in ihren Fähigkeiten durch ein bestimmtes Werkzeug oder einen Greifer beschränkt. Die Bildung von Teams, bestehend aus mehreren verschiedenen Robotersystemen oder aus Robotersystem und Mensch, bietet Potenzial, diese Einschränkungen zu verringern.

Der Forschungsverbund „FORobotics – mobile, ad-hoc kooperierende Roboterteams“ verfolgt daher den innovativen Ansatz, die Fähigkeiten verschiedener Roboter zu Teams zu vereinen, um dadurch eine Produktivitätssteigerung zu erzielen. Hierzu erarbeitet der Verbund innovative technische Lösungen und Methoden, mit denen die Bildung von ad-hoc kooperierenden Roboterteams in der Produktion ermöglicht wird. Zur Erarbeitung dieser Methoden wird ein zentraler Use-Case betrachtet, der aus realen Szenarien der Anwenderfirmen im Forschungsverbund auf Basis einer Arbeitssystemanalyse, bestimmt wurde. Bei der Arbeitssystemanalyse wurden bei allen Anwenderfirmen im Projekt bestehende Produktionssysteme untersucht, woraus die Anforderungen an den Einsatz mobiler Roboterteams abgeleitet wurden. Im ersten Schritt des Use-Cases kommissioniert ein mobiler in einem Regallager Schäferkisten oder Einzelteile und setzt diese in eine Setplatte. Während der Fahrt zur Montagestation soll eine kleine Montage- oder Prüfaufgabe erfolgen, um auch diese Zeit wertschöpfend zu nutzen. Nachfolgend erfolgt die Teamaufgabe, die entweder aus einer Übergabe der Setplatte an den Mitarbeiter oder einer gemeinsamen Montageaufgabe besteht. Ein wesentlicher Aspekt in der Teamarbeit mit dem Menschen stellen die Interaktionstechnologien dar, die in einem Teilprojekt erarbeitet werden. Um eine hohe Nutzerakzeptanz der mobilen Roboter zu erreichen, werden entwickelte Methoden kontinuierlich evaluiert und verbessert. Um die Sicherheit des Roboters zu gewährleisten, wird im Projekt auch die Absicherung der mobilen Roboterplattform betrachtet. In dem Forschungsverbundprojekt, das von der Bayerischen Forschungsstiftung gefördert wird, arbeiten 8 Forschungseinrichtungen und 20 Industriepartner aus Bayern gemeinsam daran, die Ziele zu erreichen.

[Referentin: M. Sc. Julia Berg, Fraunhofer-Einrichtung für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV]

 

CFK im Maschinenbau: Herausforderungen und Anwendungsbeispiele

Trotz der hervorragenden Leichtbaueigenschaften von CFK spielt der Einsatz im Maschinenbau noch eine untergeordnete Rolle. Bei diesem Vortrag werden die Herausforderungen beim Einsatz von CFK aufgezeigt und Anwendungsbeispiele aus dem Maschinenbau vorgestellt.

[Referent: M. Sc. Matthias Kornmann, Hochschule Augsburg]

 

Kunststoffzahnräder: Aktuelle Entwicklungen und Trends

Der Einsatz von Kunststoffen in Getrieben gewinnt zunehmend an Bedeutung. Insbesondere in Getrieben kleiner und mittlerer Leistungsdichte werden vermehrt Kunststoffzahnräder eingesetzt. Dabei weisen thermoplastische Kunststoffe einige Vorteile gegenüber herkömmlichen Stahlzahnrädern auf wie z.B.: geringere Dichte, geringere Massenträgheit, Trockenlauffähigkeit, bessere Geräuschdämpfung, elektrische Isolation, chemische Beständigkeit,….
Nachteile bestehen in der geringeren Festigkeit und der starken Temperaturabhängigkeit der Werkstoffeigenschaften.

Dennoch verdrängen Kunststoffzahnräder in immer neuen Anwendungsfällen konventionelle Stahlzahnräder und werden zur Übertragung von immer größer werdenden Leistungen eingesetzt. Besonders der Einsatz in einer ölgeschmierten Umgebung erlaubt eine Steigerung der übertragbaren Leistungen.
Aktuelle Berechnungsmethoden zur Auslegung von Kunststoffzahnrädern weisen allerdings Schwächen auf, die werkstoffspezifischen Eigenschaften zu berücksichtigen. Daraus ergibt sich ein enormer Forschungsbedarf.
In aktuellen Forschungsvorhaben wird die Tragfähigkeit und das Betriebsverhalten unterschiedlicher thermoplastischer Zahnradwerkstoffe untersucht und die bestehenden Berechnungsverfahren zur Auslegung von Kunststoffzahnrädern kritisch hinterfragt und, wo nötig, modifiziert, sodass zukünftig eine abgesicherte Auslegungsmethodik für Kunststoffzahnräder vorliegt.

[Referent: M. Sc. Christoph Illenberger, FZG Projekthaus Augsburg der Technischen Universität München]

 

Ausführliche Informationen zum 7. Augsburger Technologietransfer-Kongress, wie z.B. den Programmflyer oder auch die Online-Anmeldung finden Sie unter www.technologietransfer-kongress.de .