Leichtbautechnologien für die Öl- und Gasförderung

Höchste Ansprüche bezüglich Performance und Sicherheit

Wir unterstützen Unternehmen und technische Dienstleister in der Öl- und Gas-Branche dabei, Bauteile zu produzieren, die den hohen mechanischen, chemischen und thermischen Beanspruchungen im Einsatz dauerhaft gerecht werden. Pipelines und Riser, die zu einem Großteil aus faserverstärktem Kunststoff hergestellt werden, bieten neben hervorragenden mechanischen und chemischen Eigenschaften einen enormen Gewichtsvorteilgegenüber klassischen Rohren. Das Fraunhofer IPT besitzt einen enormes Know-How in der Entwicklung von Rohrwickelanlagen für unterschiedlichste Geometrien, Materialien und Prozess-Heizquellen.

System- und Prozessentwicklung für die Tape-/Prepreg-Verarbeitung

Ein Schwerpunkt unserer Forschungsaktivitäten liegt auf der Entwicklung und Optimierung von Produktionsanlagen zum Tapelegen, Prepreg- und Fiber-Placement und Wickeln.

Mit unserer Expertise im Sondermaschinenbau fertigen wir Anlagen nach Maß und bieten von Entwicklung und Aufbau über Inbetriebnahme bis zur Zertifizierung individuelle, schlüsselfertige Tapelege-, Fiber-Placement- und Wickelanlagen aus einer Hand.

Dabei verfügen wir in der Faserverbundtechnik über umfassende Kenntnisse und langjährige Erfahrungen mit unterschiedlichen Materialien, Halbzeugen und Verfahren. Wir verarbeiten thermoplastische und duroplastische Halbzeuge sowie bebinderte Dry-Fiber-Rovings und verstärken Strukturen lokal und belastungsoptimiert. Zudem legen wir für Sie Bauteile aus unterschiedlichen FVK-Materialien aus und fertigen diese protypisch. In Einzelstudien qualifizieren wir Bauteil- und Laminatqualitäten und stellen Ihre Materialien in einem Benchmark anderen Materialien gegenüber.

Zerspanung von Verbundwerkstoffen für die Öl- und Gasindustrie

Im Bereich der Öl- und Gasindustrie befasst sich das Fraunhofer IPT hauptsächlich mit der mechanischen Zerspanung zylindrischer Komponenten aus Verbundwerkstoffen mit einer hohen chemischen Beständigkeit gegenüber Verwitterung und Korrosion. In diesem Zusammenhang werden insbesondere Bearbeitungsstrategien und Werkzeuglösungen für die Zerspanung großer Laminatdicken optimiert.

Die endkonturnahe Herstellung von Bauteilen aus faserbasierten Leichtbauwerkstoffen erfordert in den meisten Fällen einen nachgelagerten Bearbeitungsprozess. Erst mit der finalen Bearbeitung wird die endgültige Bauteilkontur erzeugt. Das spanabhebende Verfahren stellt nach aktuellem Stand der Technik das wichtigste Endbearbeitungsverfahren für Verbundwerkstoffe dar.

Das Fraunhofer IPT hat in vielen Forschungs- und Industrieprojekten zur Zerspantechnologie umfassendes Technologiewissen und ausgeprägte Systemkompetenz erworben. Zusammen mit einem einzigartigen Maschinenpark bildet dies die Voraussetzung dafür, auch in Zukunft weitere Forschungs- und Entwicklungsprojekte ganzheitlich und zielgerichtet zu bearbeiten – von der Entwicklung und Optimierung der Prozesse über die Technologie-Beratung bis hin zur Prototypenfertigung.

Der Schwerpunkt unserer Forschungsaktivitäten im Bereich der Leichtbauproduktion liegt in der Entwicklung wirtschaftlicher Endbearbeitungsverfahren für moderne Leichtbauwerkstoffe. Nutzen Sie unsere Erfahrung! Gerne beraten wir Sie bei Fragen rund um die Zerspantechnologie.

Bearbeitung von Hochleistungswerkstoffen mit dem Wasserstrahl

Die Bearbeitung von mechanisch und thermisch hochbelasteten Werkstoffen aus Sonderlegierungen stellen konventionelle Fertigungsstrategien immer wieder vor Herausforderungen. Die Wasserstrahltechnologie besitzt die Fähigkeit, selbst hochfeste Werkstoffe wie z.B. hochlegierten Stahl, Inconel oder Hastelloy bis zu einer Dicke von 250 mm zu trennen. Ohne schädigende Wärmeeinflusszone bleiben die Werkstoffeigenschaften in der Bearbeitungszone bei einer Vielzahl an möglichen Bearbeitungsaufgaben erhalten – beim Schneiden, Bohren, Reinigen oder auch beim Verfestigung von Oberflächen.

Die Wasserstrahltechnologie bietet neben den Vorteilen »kalter Schnitt« und hohes Trennvermögen ein erhebliches Einsparpotenzial bei der Integration in bestehende Prozessketten. Es können größere Geometriesegmente mehrachsig herausgeschnitten werden, ohne dass dieses Materialvolumen vollständig zerspant werden muss. Durch die Substitution konventioneller Schruppprozesse durch die Wasserstrahltechnologie kann die Anzahl der benötigen Werkzeuge zur Bearbeitung erheblich reduziert und folglich Kosten eingespart werden. Zudem können bestehende Fertigungsschritte durch die Flexibilität der Wasserstrahltechnologie weiter zusammengefasst werden: In nur einem Arbeitsgang können Bauteile sowohl geschnitten, gebohrt oder gefast werden. Die Bearbeitungsergebnisse sind praktisch gratfrei , sodass auf eine nachträgliche Nachbearbeitung in vielen Fällen verzichtet werden kann.

Das Fraunhofer IPT hat in vielen Forschungs- und Industrieprojekten zur Zerspantechnologie umfassendes Technologiewissen und ausgeprägte Systemkompetenz erworben. Zusammen mit einem einzigartigen Maschinenpark bildet dies die Voraussetzung dafür, auch in Zukunft weitere Forschungs- und Entwicklungsprojekte ganzheitlich und zielgerichtet zu bearbeiten – von der Entwicklung und Optimierung der Prozesse über die Technologie-Beratung bis hin zur Prototypenfertigung.

Der Schwerpunkt unserer Forschungsaktivitäten im Bereich der Leichtbauproduktion liegt in der Entwicklung wirtschaftlicher Endbearbeitungsverfahren für moderne Leichtbauwerkstoffe. Nutzen Sie unsere Erfahrung! Gerne beraten wir Sie bei Fragen rund um die Zerspantechnologie.

Strukturüberwachung von Leichtbaukomponenten

Strukturveränderungen innerhalb von Leichtbaukomponenten zu messen war lange Zeit nur mit Ultraschall- oder tomografischen Verfahren möglich. Dabei spielen intakte Strukturen in vielen Bereichen der Industrie und sogar im Alltag eine oft lebenswichtige Rolle: Verborgene Defekte und unsichtbare Schäden gilt es frühzeitig aufzuspüren, um ein plötzliches Bauteilversagen und damit schwere Unfälle zu vermeiden.

Mit der optischen Frequenzbereichsreflektometrie lassen sich anhand optischer Fasern, die von Beginn an in CFK-Bauteile mit komplexen Geometrien und Faserlagen integriert werden, innere und äußere Schäden aufspüren. Die Messung von Dehnungs- und Temperaturänderungen unter der Oberfläche in kurzen, mittleren und langen Zeiträumen erlaubt es dann, unter realen Bedingungen ein Verständnis der Belastungen und Alterungserscheinungen der Struktur zu gewinnen und die Bauteile auf dieser Basis grundlegend zu verbessern.

Beratung und Management

Mit unseren Kompetenzen im Qualitäts- und Technologiemanagement beraten wir unsere Kunden bei strategischen Fragen des Technologieeinsatzes und der nachhaltigen Technologieentwicklung. Dies umfasst beispielsweise die Unterstützung bei umfassenden Risiko- und Lebenszyklusanalysen oder bei der Ausrichtung der Technologiefrüherkennung und der strategischen Technologieplanung.

Qualität und Effizienz in der Produktionsorganisation

EProfessionelles Risikomanagement ist im Bereich »Oil & Gas« unerlässlich. Die generelle Produkt- und Prozessabsicherung in Großprojekten durch präventives Qualitätsmanagement unterstützt eine termin- und kostengerechte Zielerreichung.

Wir gestalten und industrialisieren Prozesse mit einem übergreifenden unternehmerischen Qualitätsverständnis und unterstützen unsere Partner in Beratungs- und Forschungsprojekten auf dem Weg zu größerer Wettbewerbsfähigkeit.

Technologiemanagement

Ein durchdachtes Technologiemanagement ist ein bedeutender Erfolgsfaktor für technologieorientierte Unternehmen. Wer seine Technologien kundenorientiert entwickelt, einsetzt und substituiert, kann erfolgreich seine Wettbewerbsposition aufbauen und halten. Wir beraten unsere Kunden in allen Fragen des Technologiemanagements - von der Konzeption bis hin zur inhaltlichen Ausgestaltung der Strategien, Prozesse und Methoden eines maßgeschneiderten Technologiemanagements.