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Neueste Publikationen

[ 1 ] Schäfer, M. & Moll, P. (2017), „Effiziente Herstellung hybrider Bauteile durch rekonfigurierbare Fertigungsanlagen“. 4. Technologietag Hybrider Leichtbau, 30.05.2017, Stuttgart, Deutschland, 4. Technologietag Hybrider Leichtbau, Hrsg. Landesagentur Leichtbau Baden-Württemberg, S. 1.
Abstract:
Ein vielversprechender Ansatz zur Reduzierung von CO2-Emissionen und der Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz ist die Herstellung von Materialkombinationen aus faserverstärkten Kunststoffen (FVK) und metallischen Elementen in der intrinsischen Hybridisierung. Dabei wird die direkte Verbindung der verschiedenen Materialien im Ur- bzw. Umformprozess erreicht. Die großserientaugliche und zugleich variantenintensive Herstellung hybrider Bauteile stellt eine erhebliche Herausforderung dar, da aktuelle Anlagen jeweils an die bauteilspezifischen Anforderungen angepasst werden. Dies führt zu unzureichender Wirtschaftlichkeit und verhindert die Herstellung von wettbewerbsfähigen Produkten. Im Rahmen des vom BMBF finanzierten Forschungsprojektes MoPaHyb wird daher ein modularer Ansatz zur Konfiguration von Produktionsanlagen entwickelt. Startpunkt für die Konfiguration einer Anlage ist hierbei ein am wbk entwickelter Modulbaukasten für Leichtbauproduktionsanlagen. In diesem stellen die Teilmodul-Hersteller alle relevanten Informationen und Schnittstellen zu ihrem Modul zur Verfügung. Im Modulbaukasten kann der Anlagenplaner dann die für die Produktion eines beliebigen hybriden Bauteils notwendigen Module auswählen und durch Verkettung derselben den Prozess gestalten. Mit Hilfe des Modulbaukastens kann so die Engineeringzeit einer Produktionsanlage deutlich verringert werden. Das Kernstück der modularen Anlage bildet das von Siemens entwickelte Basismodul, welches die Gesamtanlage steuert. Die Konfiguration aus dem Modulbaukasten kann direkt in das Basismodul importiert werden, welches hieraus die Ablaufsteuerung für die Gesamtanlage automatisch generiert. Die Kommunikation zwischen dem Basismodul und den einzelnen Modulen der Anlage erfolgt über standardisierte Schnittstellen, wobei als Kommunikationsprotokoll die OPC Unified Architecture (OPC UA) verwendet wird, welche die plattformunabhängige plug&work-fähige Kommunikation der Anlagenkomponenten gewährleistet. Die bei der Produktion erfassten Prozess- und Qualitätsdaten der Einzelmodule werden zentral im Basismodul erfasst und können für eine spätere Auswertung abgespeichert werden. Durch die Verwendung von hochtemperaturresistenten Etiketten können jedem gefertigten Bauteil seine Prozessparameter zugeordnet werden. Durch den im Projekt entwickelten Baukastenansatz bietet sich für die Industrie der Vorteil, dass eine Produktionsanlage für hybride Bauteile aus Standardmaschinen zusammengestellt werden kann. Die Modularität erlaubt dabei eine schnelle Anpassung der Anlage auf die Herstellung anderer Produkte, indem einzelne Module ausgetauscht werden. Da die Module auf standardisierte Schnittstellen und herstellerübergreifende Protokolle setzen, werden diese von der Basissteuerung sofort erkannt und sind umgehend betriebsbereit. Dies führt zur Fähigkeit unterschiedliche Bauteile zu produzieren ohne die Produktionsanlage komplett umbauen zu müssen. Die wirtschaftliche Fertigung auch kleiner Losgrößen wird so ermöglicht, wodurch sich das Anwendungsfeld hybrider Bauteile stark erweitert. Das MoPaHyb-Projektkonsortium besteht aus 11 Industriepartnern aus dem Anlagenbau und der Automobilbranche, sowie zwei Forschungsinstituten.

[ 2 ] Spiller, Q.; Baumeister, M. & Fleischer, J. (2016), „Streckziehen keramischer Grünfolien“, Werkstattstechnik online, S. 847-850.
Abstract:
Im Bereich der Pulvertechnologie stellt das Streckziehen keramischer Grünfolien eine wirtschaftliche Möglichkeit dar, dreidimensionale Halbzeuge herzustellen. Im Rahmen des AiF-Projekts „Inka“ werden die Einflüsse der Prozess- und Geometrieparameter auf die Streckziehfähigkeit von keramischen Grünfolien aus dem Werkstoff ZrO2 experimentell untersucht. Dabei kommen statistische Methoden zur Ermittlung der Haupt- und Wechselwirkungseffekte zum Einsatz.

[ 3 ] Spiller, Q.; Baumeister, M. & Fleischer, J. (2015), „Prägen metallischer Grünfolien“, Werkstattstechnik online, S. 722-725.
Abstract:
Im Bereich der Pulvertechnologie ist das Prägen metallischer Grünfolien eine wirtschaftliche und ressourcenschonende Möglichkeit zur Herstellung strukturierter Halbzeuge. Im Rahmen des AIF (Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen)-Projekts „Inka“ werden die Einflüsse der Werkstoff-, Prozess- und Geometrieparameter auf die Prägbarkeit von Grünfolien aus dem Werkstoff 17–4PH experimentell untersucht. Dabei kommen statistische Methoden zur Ermittlung der Haupt- und Wechselwirkungseffekte zum Einsatz.

[ 4 ] Spiller, Q.; Müller, T.; Hanemann, T. & Fleischer, J. (2016), „Eignung des Kunststoff-Freiformens für metallische Bauteile“, VDIZ - Integrierte Produktion, S. 24-26.
Abstract:
Das Arburg Kunsstoff Freiformen ist ein additives Fertigungsverfahren, welches zur Erzeugung von Kunststoffbauteilen erfolgreich in der Industrie genutzt wird. Am wbk Institut für Produktionstechnik des Karlsruher Institut für Technologie (KIT) wird die Erweiterung dieses Verfahrens zur additiven Herstellung metallischer Bauteile untersucht. Dabei wird auf Teile der Prozesskette des Metallpulverspritzgusses zurückgegriffen. Der Arburg Freeformer wird zur Erzeugung sogenannter Grünlinge verwendet, welche aus einem Gemisch aus Metallpulver und Binder bestehen. Diese Grünlinge werden anschlie ßend entbindert und gesintert, wodurch Sinterteile entstehen. Im Rahmen dieser Veröffentlichung wird diese Prozesskette erläutert und ein Vergleich zum konventionellen Metallpulverspritzguss anhand experimenteller Daten für den Werkstoff Carbonyleisen vorgestellt.

[ 5 ] Spiller, Q. & Fleischer, J. (2017), „Additive Manufacturing of metallic components with the ARBURG Plastic-Freeforming“. MIM2017/International Conference on Injection Molding of Metals, Ceramics and Carbides, 27.02.2017, Orlando, Florida, USA, MIM2017/International Conference on Injection Molding of Metals, Ceramics and Carbides, Hrsg. Metal Powder Industries Federation, S. 73-76.
Abstract:
The ARBURG Plastic-Freeforming is an additive manufacturing process for production of plastic components. By using feedstocks, which consist out of metal powder and a binding system, the Arburg freeformer is able to print so called green parts, similar to the Metal Injection Molding process. By debinding and sintering these green parts become sintered parts with corresponding mechanical properties. In this publication the ARBURG Plastic Freeforming for the additive manufacturing of metallic components will be represented. Furthermore the results with regard to the mechanical properties of a comparison between ARBURG Plastic Freeforming for the additive manufacturing of metallic components and Metal Injection Molding will be shown and discussed.

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