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D I S S E R TAT I O N E N
STUDIUM UND LEHRE
Zerspanung (SPP 2086). Es verspricht Fertigungsprozesse zu verbessern, um den steigenden Anforderungen der Industrie an Produktivität, Bauteilqualität und Ressourceneffizienz gerecht zu werden.
Kernidee ist die In-Process-Regelung von üblichen
Zerspanungsprozessen, um die Bauteileigenschaften
und Randschichtzustände zu optimieren. Softsensoren ermöglichen dabei den Blick auf sonst nicht oder
nur schwer messbare Zustände der Randschicht, die
so als Regelgröße nutzbar werden. Eine enge Kooperation von Fertigungs-, Mess- und Werkstofftechnik und die Verwendung von modernen Machine-Learning-Techniken stützen das Vorhaben.
Additive Verfahren zur Herstellung von Keramiken
und Metallen werden ebenfalls untersucht. Die additive Fertigung findet immer dort Verwendung,
wo die geforderten geometrischen Komplexitäten mit herkömmlichen Fertigungsverfahren nicht
mehr oder nur noch sehr schwer herstellbar sind.
Hier liegt der Fokus auf der gesamten Prozesskette,
welche in enger Kooperation mit der Industrie untersucht wird. Beginnend bei der Pulververdüsung
über die Verarbeitung in der additiven Fertigungsanlage bis hin zu Wechselwirkungen mit nachfolgenden Prozessen werden die Teilschritte tiefergehend
untersucht. Die Herstellung von Keramiken erfolgt
VERÖFFENTLICHUNGEN
durch die badbasierte Photopolymerisation unter
Verwendung selbstentwickelter innovativer Schlicker. Das Ziel ist die ganzheitliche Optimierung der
Prozessketten zur industriellen Anwendungen der
additive Fertigung.
Die Simulation von Fertigungsprozessen ermöglicht es, das Prozessverständnis zu erweitern und
entspricht einer der Kernkompetenzen der FWT.
Mithilfe detaillierter Modelle werden unterschiedlichste Aspekte der Fertigungsprozesse untersucht,
wie beispielsweise die Spanbildung, die Kinematik,
der Werkzeugverschleiß, die thermo-mechanischen
Lastkollektiven, den Bauteilverzug nach additiver
Fertigung und Pulververteilung.
Die Simulationen ermöglichen die Reduzierung
des Versuchsaufwands, unterstützen die effiziente
Auslegung von Bearbeitungsstrategien und ermöglichen die Abbildung ganzer Prozessketten sowie
die Berechnung der CO2-Bilanz des Prozesses. So
können Prozesse sowohl effizienter als auch nachhaltiger gestaltet werden.
Digitalisierung und KI-Techniken werden in die Betrachtungen integriert, um Maschinen zu überwachen und Informationen in Echtzeit zu generieren,
wie etwa den Werkzeug- oder Maschinenkomponentenverschleiß oder die Stabilität des Bearbeitungsprozesses. Neue Datenökosysteme wie Gaia-X
helfen bei der korrekten Speicherung, Visualisierung, Nachbearbeitung und anschließenden Verwendung der Daten in KI-Techniken.
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Zweistufiges Zahnrad mit Störkontur
Gewirbelte Knochenschrauben
Additiv hergestelltes Bauteil vor dem Sintern (Fotos: wbk)
Institut für Produktionstechnik Jahresbericht 2022
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