Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPTForschungsprojekt »i.VAMS«
Manuelle Polierprozesse sind aufwendig und bergen Gesundheitsrisiken
Die Prozesskette zur Fertigung von Werkzeugen umfasst in einem Werkzeugbau-Betrieb typischerweise die Herstellung der Form durch mechanisches CNC-Fräsen und die anschließende Feinbearbeitung zur Verbesserung der Oberfläche durch manuelles Polieren. Dabei erfordert das Polieren höchste Konzentration, und die Qualität und Bearbeitungsdauer des Polierergebnisses hängen ausschließlich vom individuellen Geschick der jeweiligen Fachkraft ab. Im Bearbeitungsprozess entstehen zudem krebserregende Schleif- und Polierstäube, denen der Handwerker ausgesetzt ist. Aufgrund dieser Bedingungen wird es für Betriebe zunehmend schwieriger, motivierten Nachwuchs aus europäischen Industrieländern zu rekrutieren.
Sensorunterstützte Regelungssystematik für eine variable Prozessführung
Übergeordnete Aufgabe im Projekt »i.VAMS« ist die Entwicklung eines intelligenten Sensor-Aktor-Werkzeugsystems und einer Regelungssystematik mit einer Ausgleichsregelung zur automatisierten Feinbearbeitung komplexer Bauteilgeometrien auf Werkzeugmaschinen. In einem ersten Schritt werden dafür zunächst die Anforderungen an das Werkzeugsystem, das Steuerungssystem und den Fertigungsprozess analysiert. Anschließend wird das Sensor-Aktor-Werkzeugsystem entwickelt und unter Zuhilfenahme eines ebenfalls neu entwickelten Steuer- und Regelungskonzeptes in den Prozess integriert.
Automatisierte Schleif- und Polierprozesse
Das intelligente Sensor-Aktor-Werkzeugsystem ermöglicht reproduzierbare, serientaugliche Fertigungsprozesse für die ganzheitliche Feinbearbeitung komplex gekrümmter Freiformbauteile. Die Technologie, die im Projekt entwickelt und umgesetzt wird, soll in unterschiedlichen Branchen wie dem Werkzeug- und Formenbau, der Automobilbranche, dem Turbomaschinenbau, der Optik und der Medizintechnik eingesetzt werden. Vorgesehen ist die Technologie vor allem auch für den Einsatz in kleinen und mittleren Unternehmen, die bereits existierende Werkzeugmaschinen nachrüsten möchten.