Nichtkonventionelle Fertigungsverfahren und Technologieintegration

Unsere Mission ist es, die Entwicklung von nichtkonventionellen Fertigungsverfahren zur Lösung aktueller und zukünftiger produktions- und produktspezifischer Herausforderungen voranzutreiben. Zu diesen Verfahren zählen wir elektroerosive Technologien wie EDM und ECM, Lasertechnologien wie das Laserauftragschweißen, Laserhärten und Laserstrukturieren und das Wasserstrahlabtragen. Eine weitere Kernkompetenz ist die Integration solcher nichtkonventioneller Fertigungsverfahren in Prozessketten – angefangen mit der Analyse und Bewertung von existierenden Prozessketten, über deren Adaption oder Neugestaltung unter Einbindung nichtkonventioneller Fertigungsverfahren bis hin zur praktischen Technologieintegration bei Ihnen vor Ort.

Für jede dieser Verfahren entwickeln wir zudem anwendungsorientierte CAM-Module, die nicht nur in Ihren existierenden CAM-Lösungen problemlos integriert werden können, sondern auch den Transfer unseres Prozessverständnisses gewährleisten.

Lasermaterialbearbeitung

© Foto Fraunhofer IPT

Auf dem Gebiet der Lasermaterialbearbeitung entwickeln und qualifizieren wir laserbasierte Prozesse, um das Werkzeug Laserstrahl in Ihren Wertschöpfungsketten effizient einzusetzen zu können. Zur flexiblen Oberflächenfunktionalisierung arbeiten wir an innovative Ansätzen für das »Laserstrahlstrukturieren«, womit sich hochpräzise 3D-Strukturflächen auf komplex geformten Bauteilen realisieren lassen. Um Bauteiloberflächen gegen Verschleiß zu schützen, fokussieren wir uns auf die Weiterentwicklung der Technologien »Laserhärten« und «Laserauftragschweißen«. Neben der Generierung von Verschleißschutzbeschichtungen mittels Laserauftragschweißen, wird das Verfahren ebenfalls für die additive Fertigung weiterentwickelt. Damit lassen sich Bauteile mit höchster Flexibilität fertigen, geometrisch modifizieren oder im Schadensfall automatisiert reparieren.

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Elektroerosives Abtragen (EDM und ECM)

Durch die elektroerosive Verfahren der Funkenerosion (Electro Discharge Machining – EDM) und der elektrochemischen Bearbeitung (Electrochemical Machining – ECM) lassen sich schwer zerspanbare oder hochharte, elektrisch leitfähige Materialien nahezu kraftfrei abtragen. Das Fraunhofer IPT entwickelt und optimiert elektroerosive Prozesse auf Basis seiner anwendungsnahen Erfahrungen und seiner wissenschaftlichen Erkenntnisse zur Funkenerosion, um beispielsweise neue Materialien zu bearbeiten, Mechanismen zu verstehen oder neue Prozessketten auszulegen.

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Wasserstrahlabtragen

Wasserstrahlabtragen
© Foto Fraunhofer IPT

Das Fraunhofer IPT beschäftigt sich bereits seit über 25 Jahren mit der Wasserstrahltechnologie und entwickelt diese kontinuierlich weiter. Für die effiziente Bearbeitung von konventionell schwer zerspanbaren Werkstoffen und Werkstoffkombinationen integrieren wir den Wasserstrahlprozess in bestehende Prozessketten. Neben dem mehrachsigen Schneiden fokussieren wir uns gezielt auf den definierten Materialabtrag zur Substitution konventioneller Schruppfräsprozesse. Durch die Adaption der Schnittstellen erschließen wir nicht nur neue Anwendungsfelder der Wasserstrahltechnologie, wir ermöglichen dadurch auch den Einsatz neuartiger Werkstoffe und gestalten Ihre Prozesse effizienter. Insbesondere in der Fertigung von hochbelasteten Bauteilen aus dem Turbomaschinenbau oder in der Bearbeitung von Sonderwerkstoffen vereint die Wasserstrahltechnologie enorme Vorteile wie ein hohes Trennvermögen, einen kalten Prozess ohne Wärmeeinflusszone und eine große Flexibilität in den Bearbeitungsaufgaben: Mit dem verschleißfreien Werkzeug »Wasserstrahl« lassen sich nahezu alle Materialien Schneiden, Bohren, Abtragen oder Oberflächen verändern, weitestgehend unabhängig von den physikalischen Werkstoffeigenschaften.

CAM-Software für Nichtkonventionelle Fertigungsverfahren

NCProfiler
© Foto Fraunhofer IPT

Das Fraunhofer IPT entwickelt CAM‑Lösungen für eine Vielzahl von Einzeltechnologien, Prozessen und Produktionsanlagen für die Industrie und Forschung, mit denen auch nichtkonventionelle Fertigungsverfahren in bereits existierende Prozessketten eingebunden werden können.

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Technologieorganisation

Das Fraunhofer IPT entwickelt und bewertet im Spannungsfeld zwischen Industrie und Forschung effiziente und anforderungsgerechte Prozessketten in der Einzel- und Kleinserienfertigung durch zukunftsorientierte Organisation von Fertigungstechnologien und -ressourcen. Hierzu werden neue Organisationsformen der Fertigung ebenso betrachtet wie neue Entwicklungen in den einzelnen Fertigungstechnologien, die dazu beitragen können die Effizienz in der Produktion zu steigern.

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