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Entwicklung und Optimierung von Prozessen
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- Sicher beherrschte leistungsfähige Fertigungsverfahren bilden die Enabling
Technologien für neue innovative Produkte. Deren geometrische Komplexität, aber
auch das Ausschöpfen der Materialeigenschaften und damit oft verknüpft die
schwierige Bearbeitbarkeit stellen zusammen mit Automatisierbarkeit und
Wirtschaftlichkeit enorme Anforderungen an die Fertigung. Prozess-Know-How ist
die Schlüsseltechnologie für Produkte der Zukunft.
- Bei den abtragenden Verfahren unterscheiden wir zerspanende Prozesse mit
bestimmter (Drehen, Bohren, Fräsen, etc.) und unbestimmter Schneide (Schleifen,
Honen, Harträumen, etc.) sowie weitere physikalische Prozesse zum elektroerosiven
oder elektrochemischen Abtragen und Hybridprozesse als Kombination von z.B.
Ultraschall mit Zerspanen. Dazu gliedern sich die Strahlverfahren zum Abtragen
mit einem Flüssigkeits- oder Laserstrahl. Alternativ dazu stehen die
auftragenden Verfahren wie Selective Laser Sintering (SLS), Selective Laser
Melting (SLM), Metal- und 3D-Printing, Laser-Auftragsschweissen aber auch die
Dimensionierung und Herstellung von faserverstärkten Bauteilen oder
Montageverfahren mit und ohne lösbare Verbindungen. Aufgrund des Size-Effects unterscheidet sich die Mikrobearbeitung oft
von jener für klassische Bauteilgrössen.
- Allen gemeinsam sind Methoden zur Charakterisierung und zur Simulation.
Neben off-line Messungen an Werkstück und Werkzeug, z.B. für Rauheit und
Verschleiss, sind systematische Messungen (Kraft, AE, Temperatur, Druck,
Spanlänge, etc.) während der Bearbeitung gefordert. Dies nicht nur im Hinblick
auf die Erforschung der Prozesse sondern vielmehr auch für das Monitoring von
Prozess und Fertigungsanlage für die automatisierte, unbemannte Produktion. In
der Simulation sind es neben einfachen phänomenologischen Modellen auch sehr
komplexe Methoden wie nichtlineare FE- oder Partikelmethoden.
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