Die Additive Fertigung ermöglicht es, RFID-Tags zur Identifikation von Bauteilen nicht nur von außen anzubringen, sondern sie direkt in das Bauteil zu implementieren. Welche Verfahren sind geeignet – und inwieweit lässt sich dieser Prozess automatisieren?
Additive Fertigung, 3D-Druck, FDM, Fused Deposition Modeling, Identifikation, RFID
Ein neuer 3D-Drucker im Forschungsbereich für Additives Kunststoffrecycling am IPH kann Kunststoffgranulat verarbeiten. Damit lassen sich Bauteile direkt aus recyceltem und geschreddertem Kunststoff oder aus Spritzguss-Material drucken, ohne zuerst Filament herstellen zu müssen.
Additive Fertigung, Kunststoffrecycling, 3D-Druck
Aluminiumschmelzöfen haben einen sehr hohen Energieverbrauch. Das Öffnen der Ofentüren für die vom Bediener durchzuführende visuelle Überwachung des Schmelzpreozesses vergrößert den Energiebedarf und gefährdet die Arbeitssicherheit. Zur Steigerung der Energieeffizienz des Ofens wurde eine Optisches Maßsystem entwickelt, dass sowohl den Schmelzprozess als auch den Zustand des Schmelzbads überwacht. Gleichzeitige konnte dadurch der Automatisierungsgrad gesteigert und die Arbeitssicherheit verbessert werden.
Prozessoptimierung, Energieeffizienz, optische Prozessüberwachung
Für die effiziente Herstellung komplexer Geometrien werden häufig mehrstufige Schmiedeprozessketten eingesetzt. Diese bestehen typischerweise aus einer homogenen Erwärmung, einer oder mehreren Vorformstufen und dem Fertigschmieden. Durch inhomogen erwärmte Rohteile können die Prozessketten vereinfacht oder verkürzt werden. Dies soll erreicht werden, indem innerhalb eines Rohteils verschiedene Temperaturbereiche eingestellt werden, die zu unterschiedlichen Fließspannungen führen. Diese können den Materialfluss beeinflussen, was zu einer einfacheren Herstellung komplexer Teile führt. In dieser Studie wird der Einfluss von inhomogen erwärmten Rohteilen auf den Umformprozess mittels FEA untersucht. Dazu werden zwei Prozessketten mit inhomogener Erwärmung und drei homogen erwärmte Referenzprozessketten entwickelt und verglichen. Jede Prozesskette wird so lange optimiert, bis die Formfüllung erreicht ist und keine Fehler mehr auftreten. Zielgrößen für die Bewertung sind die notwendige Umformkraft, die zur Formfüllung notwendige Materialmenge und der Werkzeugverschleiß. Die Ergebnisse zeigen für Prozessketten mit inhomogen erwärmten Rohteilen ein kleines Zeitfenster von ca. 5 s für eine erfolgreiche Umformung im Sinne einer Formfüllung. Umformkräfte und Werkzeugverschleiß steigen bei inhomogen erwärmten Rohteilen aufgrund höherer anfänglicher Fließspannungen an. Allerdings sinkt der Gratanteil bei inhomogen erwärmten Rohteilen. Je nach Größe weisen inhomogen erwärmte Rohteile bis zu 11,8 % weniger Grat auf als homogen erwärmte Rohteile. Dies zeigt ein Potenzial für den Einsatz der inhomogenen Erwärmung, um Schmiedeprozesse effizienter zu gestalten. Anschließend werden experimentelle Versuche durchgeführt, um die Ergebnisse der Simulationen zu verifizieren.
Inhomogene Erwärmung, Schmieden, FEA, Ressourceneffizienz, Vorformoperationen
Ein reales Industrieprojekt bearbeiten und dabei Berufspraxis sammeln – diese Gelegenheit erhalten Studierende der Leibniz Universität Hannover im Projekt „Kooperatives Produktengineering“ (KPE)
Seit mehr als 20 Jahren wird das KPE als Semesterprojekt vom Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) gGmbH und der Leibniz Universität Hannover angeboten. Studierende der Fakultäten für Maschinenbau und Wirtschaftswissenschaften erhalten hier die Möglichkeit, ihr Fachwissen aus dem Studium in der Praxis anzuwenden, indem sie ein Praxisprojekt für einen Industriepartner bearbeiten.
Studentisches Projekt
