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Entwicklung und Optimierung von Prozessen
- 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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