Pressemitteilungen

Aachen hat sich in Sachen E-Mobilität längst einen Namen gemacht. Wie auch kleine und mittlere Unternehmen ihren Mitarbeitenden am Arbeitsplatz Stationen für elektrisches Laden anbieten können, zeigen die Fraunhofer-Institute am Campus Melaten am 17. Mai 2022 gemeinsam mit der Stadt Aachen in einer kostenlosen Informationsveranstaltung.

Leichtbaukomponenten aus Faserverbundwerkstoffen (FVK) sind aus den Branchen Transport und Mobilität nicht mehr wegzudenken, wenn es darum geht, Materialeinsatz, Nutzlasten und Betriebskosten zu senken und Emissionsziele zu erreichen. Besonders materialeffiziente Strukturen, die gleichzeitig leicht und widerstandsfähig sind, sind in der Natur zu finden. Beispiele sind etwa die Wabenstrukturen in einem Bienenstock oder die Flügel einer Libelle. Erkenntnisse aus der Bionik übertrugen die Partner des Projekts »BioStrukt« unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT in Aachen auf die Faserverbundtechnologie: Sie entwickelten eine neue Prozesskette zur kostengünstigen Herstellung bionischer Strukturen aus FVK und kombinierten dabei die Produktionstechnologien Tapelegen, Thermoformen und Hinterspritzen.

Seit Ende 2019 forscht das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen an industriellen Anwendungen der 5G-Mobilfunktechnologie – nun sollen die Erkenntnisse aus den bisherigen Forschungsprojekten auch auf die Branchen Bau und Bergbau übertragen werden. Ziel eines Konsortiums aus Forschungseinrichtungen und Industrieunternehmen ist es, im Projekt »5G.NAMICO – Networked, Adaptive Mining and Construction« die Digitalisierung im Bau und Bergbau voranzutreiben sowie die Effizienz der Arbeitsprozesse zu steigern und das Personal von monotonen und gefährlichen Arbeiten zu entlasten. Um die Möglichkeiten der Technologie zu erproben, nutzen die Partner zwei neu eingerichtete 5G-Netze: eines auf einer Referenzbaustelle in Aachen und eines in einem untertägigen Bergwerk im thüringischen Sondershausen.

Von der Hochglanzbroschüre bis zum Neuwagen: Lackschichten, die auch vor dem Kunden glänzen sollen, müssen glatt und gleichmäßig sein, um eine einwandfreie Qualität widerzuspiegeln. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen hat ein interferometrisches Messverfahren entwickelt, mit dem sich zuverlässig ausmessen lässt, ob dünne transparente Lackschichten gleichmäßig aufgetragen sind: Die Möglichkeiten, die die Optische Kohärenztomographie (OCT) für das Messen solcher Lackschichten bietet, stellt das Fraunhofer IPT anhand eines Prototyps auf der Control, der internationalen Leitmesse für Qualitätssicherung vom 3. bis 6. Mai 2022 in Stuttgart dem Messepublikum vor.

In Laserprozessen führen Abweichungen in den Parametern des Lasers rasch zu schwerwiegenden Fehlern am Bauteil, daher muss idealerweise sofort reagiert werden. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen hat ein modulares System auf der Basis der Optischen Kohärenztomographie (OCT) entwickelt, mit dem sich Abweichungen schon während der Laserbearbeitung aufspüren lassen. Die neuen Möglichkeiten für das Messen und die Datenerfassung im laufenden Prozess stellt das Fraunhofer IPT anhand eines Prototyps auf der Fachmesse »Laser – World of Photonics« vom 26. bis 29. April 2022 in München dem Messepublikum vor.

In einem einzigen Anlauf fertigte ein Forschungsteam des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT in Aachen kürzlich eine Titan-Blisk aus einem 230 Kilogramm schweren Rohteil. Dem Team gelang es in einem 300-stündigen Fertigungsprozess, den hochkomplexen Prototyp fehlerfrei herzustellen. Auf die sonst üblichen und kostspieligen iterativen Schritte bis zur Fertigstellung des Bauteils konnten die Wissenschaftler dank neuer digitaler Verfahren zur Simulation und Prozessauslegung vollständig verzichten.

Optische Komponenten mit komplexen Geometrien wie Asphären, Linsen-Arrays oder Freiform-Optiken lassen sich durch Glasumformung effizient und kostengünstig fertigen. Das ständige Aufheizen, Umformen und Abkühlen führt allerdings dazu, dass die Umformwerkzeuge bereits nach wenigen Anwendungen stark verschleißen. Schutzbeschichtungen können die Lebensdauer der Werkzeugoberflächen verlängern. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT hat seinen Maschinenpark nun um eine Anlage zur Diamond-Like-Carbon-Beschichtung (DLC) erweitert. Damit kann das Aachener Institut ab sofort als einzige Einrichtung in Europa Forschungsarbeiten zu Beschichtungslösungen für alle Arten von Umformwerkzeugen und Glassorten anbieten.

Der Erfolg eines produzierenden Unternehmens hängt in starkem Maße von seiner Fähigkeit ab, auch in Krisenzeiten souverän zu agieren. Mit Blick in eine ungewisse Zukunft, in der es jederzeit zu Störungen der globalen Wertschöpfungsketten kommen kann, gewinnt diese Fähigkeit unter dem Schlagwort der Resilienz auch in der strategischen Planung von Unternehmen an Bedeutung. Ausgehend von der pandemiebedingten Ausnahmesituation hat das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen, deshalb in einem kostenlosen Whitepaper zusammengefasst, wie erfolgreiche Unternehmen schon heute Resilienz in ihrer Strategiearbeit berücksichtigen. In Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Verbund Produktion ist zudem ein Konzeptpapier entwickelt worden, indem die Aachener Forscherinnen und Forscher erläutern, wie das strategische Management dabei vorgehen kann. Die darin vorgestellten Ergebnisse können Unternehmen helfen auch bei zukünftigen Krisen sicher aufgestellt zu sein.

Die Optische Kohärenztomographie (OCT) ist ein neues bildgebendes Verfahren, das hochaufgelöste Schnittbilder von transparenten und semitransparenten Medien erzeugt. Es kommt sowohl in der industriellen Messtechnik, beispielsweise in der Bauteilüberwachung, als auch in der biomedizinischen Diagnostik wie z. B. in der Augenheilkunde oder Gewebediagnostik zum Einsatz. Unternehmen und Forschungseinrichtungen mit Schwerpunkten in der industriellen Messtechnik und in der Medizintechnik erwarten darüber hinaus eine Vielzahl weiterer Anwendungsfelder. Sie arbeiten in der VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA) in einem Fachausschuss zur OCT zusammen und haben nun einen ersten Richtlinienentwurf mit standardisierten Verfahrensbeschreibungen veröffentlicht.

Prozessstabilität und -kontrolle sind beim Laserauftragschweißen von großer Bedeutung: Auf Störungen und Abweichungen muss idealerweise sofort und ohne Verzögerung reagiert werden, um Prozessabbrüche zu verhindern. Hier sind maschinenintegrierte Überwachungssysteme gefragt, die die Prozesse an Ort und Stelle prüfen und Korrekturen veranlassen können. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen hat mit Partnern aus Industrie und Forschung das bildgebende Verfahren der optischen Kohärenztomografie (OCT) in einen koaxialen Prozess zum Laserauftragschweißen von Draht integriert. Die OCT kann den Schweißvorgang nicht nur aufzeichnen, sondern die Qualität im laufenden Prozess kontrollieren und so Ausschuss reduzieren. Das LMD-w soll damit in Zukunft als vollwertiges 3D-Druckverfahren genutzt werden.