Hochleistungszerspanung

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie

Die Abteilung »Hochleistungszerspanung« bietet anwendungsnahe Fertigungslösungen für Komponenten des Turbomaschinen-, Flugzeug- und Werkzeugbaus. Im Vordergrund stehen das simultane Mehrachsfräsen und das Drehen geometrisch anspruchsvoller Bauteile aus Superlegierungen, hochharten Stählen sowie Leichtbau- und Verbundmaterialien. Umfassendes Technologiewissen, ausgeprägte Systemkompetenz und unser einzigartiger Maschinenpark bilden die Voraussetzung, um Forschungs- und Entwicklungsprojekte ganzheitlich und zielgerichtet zu bearbeiten – von der Entwicklung und Optimierung der Prozesse über die Technologie-Beratung bis hin zur Prototypenfertigung.

Themen in der Abteilung

Zerspanbarkeit und Werkzeugauslegung

Zerspanbarkeit und Werkzeugauslegung

Anhand unseres weltweit einzigartigen Zerspan-Prüfstandes untersuchen wir systematisch relevante Eingriffsbedingungen beim simultanen 5-Achs-Fräsen. Dies unterstützt die schnelle und fundierte Analyse des Zerspanverhaltens neuer Werkzeuge und Materialien sowie die zielgerichtete Auslegung der dazugehörigen Fräsprozesse.

Prozess- und Systemmodellierung

Simulation eines Bliskspannsystems

Mit softwaregestützten Technologiemodellen analysieren wir dynamische strukturmechanische und wechselwirkende Effekte im gesamten Eingriffsystem bestehend aus der Werkzeugaufspannung, dem Werkzeug, dem Bauteil und der Bauteilaufspannung. Daraus leiten wir geeignete Strategien zur Prozessstabilisierung ab, beispielsweise für dünnwandige Bauteile oder lang auskragende Werkzeuge.

Anwendung Turbomaschinen

Taktile Messung

Für die Fertigung von Einzelschaufeln, Scheiben, BLISK und Radialverdichtern und -turbinen legen wir alle Bearbeitungsoperationen zur Dreh- und 5-Achs-Fräsbearbeitung aus und optimieren die Bahnstrategien. Wir entwickeln angepasste Aufspannkonzepte und erarbeiten mit unseren Kunden vor Ort ganzheitliche Prozessoptimierungen.

Anwendung Werkzeugbau

Zerspanung im Werkzeugbau

Den Schwerpunkt bildet die ganzheitliche Auslegung aller Bearbeitungsoperationen zum Hart- oder HSC-Fräsen anspruchsvoller Kavitäten und Werkzeugkomponenten. Das Spektrum reicht von Mikroformen bis hin zu großflächigen Tiefziehwerkzeugen. Dabei unterstützen wir unsere Kunden in allen Fragen zur Prozessauslegung vor Ort.

Anwendung Leichtbaukomponenten

Zerpanung von Leichtbaukomponenten

Mit unseren Bearbeitungsstrategien erzielen wir maximale Zeitspanvolumina und stellen Strukturbauteile aus Aluminium-, Titan, und Verbundwerkstoffen her. Hier fließen auch die Aspekte der Eigenspannungszustände aus vorangegangenen Umformprozessen oder unerwünschte prozessbedingte Randzonenschädigungen in die Betrachtungen ein.

Beratung und Prototypenfertigung

Beratung

Auf Basis unseres Technologieverständnisses und langjähriger Expertise erarbeiten wir gemeinsam mit unseren Kunden Antworten auf alle Fragen zur Auswahl, Auslegung und Bewertung von Prozessketten. Dazu zählen beispielsweise das Technologie-Benchmarking, die Investitionsberatung und die eigene Prototypenfertigung.