Leibniz Universität Hannover Fakultät Fakultät für Maschinenbau
Kontakt
Produktionstechnisches Zentrum Hannover
 
Produktionstechnisches Zentrum Hannover Forschung

NC-Simulation und -Optimierung

  • Exzellenzcluster PhoenixD – Design und Herstellung von Präzisionsoptik
    Die Anforderungen an optische Elemente nehmen stetig zu. Die Herstellung eines individuellen und hochfunktionalen optischen Elements ist nach heutigem Stand der Technik aufwendig und komplex. Die mehrstufigen Produktionsmethoden werden häufig durch Handarbeit in Verbindung mit hohen Kosten realisiert. Aus diesem Grund versuchen die Wissenschaftler des Exzellenzclusters „PhoenixD“, als eine Initiative, Design und Herstellung von Präzisionsoptiken neu zu definieren Das IFW erforscht die Additive/Subtraktive Fertigung, Simulationsbasierte Prozessplanung und Feinpositioniersysteme, die in der visionären Produktion von Präzionsoptik realisiert werden.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Denkena
    Team: Malek, Schmidtamann, Bild
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/20219 - 12/2022
    © IFW
  • ARGONAUT – Effiziente und ressourcenschonende Fertigung von Luftfahrtgetrieben
    Im Verbundprojekt ARGONAUT – „AircRaft GearbOx desigN And manUfacturing of Tomorrow“ untersucht das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Universität Hannover in Zusammenarbeit mit dem Unternehmen Liebherr Aerospace und weiteren Forschungsstellen die Optimierung des Konstruktions- und Fertigungsprozesses von Getrieben für Luftfahrzeuge. Das IFW untersucht hierbei zum einen die ressourceneffiziente spanende Bearbeitung durch angepasste Kühlschmierstrategien und zum anderen die Auslegung innovativer Drehprozesse zur Steigerung der Produktivität und Prozesssicherheit mittels virtueller Prozessgestaltung.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Marita Murrenhoff (IFW Hannover), Felix Zender (IFW Hannover), Niklas Gärtner (IFW). RWTH Aachen, Fraunhofer-Gesellschaft, TU München, TU Chemnitz
    Jahr: 2022
    Förderung: BMWK
    Laufzeit: 01/2022 – 03/2025
    © IFW
  • SPP 2231: Modellierung der Kühlwirkung beim Werkzeugschleifen unter Berücksichtigung prozessbedingter Unsicherheiten
    Der Einsatz von Kühlschmierstoff spielt bei der Herstellung von Vollhartmetallwerkzeugen eine zentrale Rolle und beeinflusst maßgeblich die resultierende Bauteilqualität. Über die Vorgänge in der Kontaktzone ist jedoch noch wenig bekannt. Aus diesem Grund wird im Forschungsprojekt SPP 2231 eine multiskalige Materialabtrag-Fluidsimulation für das Werkzeugschleifen erforscht, um die Produktivität des Werkzeugschleifprozesses zukünftig zu erhöhen.
    Leitung: Dr.-Ing. Benjamin Bergmann
    Team: Frederik Wiesener
    Jahr: 2023
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 10/2020-12/2024

Funktionsoptimierte Prozessplanung

  • Mobile Technologieplattform für hybride Prozessketten
    Ziel des beantragten Projekts ist die Weiterentwicklung der mobilen Picum Maschine zur Bearbeitung großer Werkzeugformen mit nur einer Maschine.
    Leitung: Dr.-Ing. Dominik Brouwer
    Jahr: 2020
    Förderung: NBank
    Laufzeit: 01/2020 – 01/2022
    © Picum MT GmbH

Zerspanung

  • ARGONAUT – Effiziente und ressourcenschonende Fertigung von Luftfahrtgetrieben
    Im Verbundprojekt ARGONAUT – „AircRaft GearbOx desigN And manUfacturing of Tomorrow“ untersucht das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Universität Hannover in Zusammenarbeit mit dem Unternehmen Liebherr Aerospace und weiteren Forschungsstellen die Optimierung des Konstruktions- und Fertigungsprozesses von Getrieben für Luftfahrzeuge. Das IFW untersucht hierbei zum einen die ressourceneffiziente spanende Bearbeitung durch angepasste Kühlschmierstrategien und zum anderen die Auslegung innovativer Drehprozesse zur Steigerung der Produktivität und Prozesssicherheit mittels virtueller Prozessgestaltung.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Marita Murrenhoff (IFW Hannover), Felix Zender (IFW Hannover), Niklas Gärtner (IFW). RWTH Aachen, Fraunhofer-Gesellschaft, TU München, TU Chemnitz
    Jahr: 2022
    Förderung: BMWK
    Laufzeit: 01/2022 – 03/2025
    © IFW

SFB/TRR 375 Multifunktionale Hochleistungskomponenten aus hybriden porösen Werkstoffen

  • Gradierte hybride und poröse Strukturen, hergestellt durch additives Schmelzschweißen mit maßgeschneiderten Zusatzwerkstoffen und modifizierter Prozesstechnologie
    Im Teilprojekt B04 wird der WAAM-Prozess (wire arc additiv manufacturing) eingesetzt, ein Lichtbogenschweißverfahren zum additiven Generieren von Bauteilen aus drahtförmigen Zusatzwerkstoffen. Im Projekt werden Strukturen durch MIG-Schweißen mit einer Gradierung hinsichtlich des Stoffes, der Struktur und der Eigenschaften hergestellt. Die stoffliche Gradierung erfolgt zunächst durch die Kombination zwischen austenitischem nichtrostenden Stahl (AISI 316L), martensitischem nichtrostenden Stahl (17 4 PH) sowie den Aluminiumlegierungen AlSi10Mg und AlSi12. Eine strukturelle Gradierung wird durch das Einbringen definierter Porengrößen und verteilung im Material erarbeitet, wobei vor allem der Einflussfaktor Schweißgaszusammensetzung und -menge betrachtet wird.
    Jahr: 2024
    Förderung: DFG – SFB/TRR 375 TP B04
    Laufzeit: 04/2024 – 12/2027
  • Prozessintegriertes Schäumen in der additiven Fertigung von Hybridbauteilen
    Ziel des Teilprojekts B02 des SFB/TRR 375 ist die Entwicklung neuer Legierungen auf Aluminiumbasis zur Fertigung von drahtförmigen, schäumbaren Halbzeugen. Solche Drähte werden im WAAM-Prozess (Wire and Arc Additive Manufacturing) verwendet, um hybride, poröse Bauteile zu fertigen. Durch Einstellung von Anzahl, Lage und Anordnung der aufschäumbaren Halbzeuge im Inneren des Bauteils wird eine dreidimensionale Gradierung der Bauteileigenschaften ermöglicht. Eine zentrale Herausforderung besteht darin, die teils gegensätzlichen Anforderungen hinsichtlich Aufschäumvermögen, Umformbarkeit und Schweißbarkeit durch eine geeignete Legierung sowie den zu entwickelnden thermomechanischen Herstellprozess gleichermaßen zu erfüllen.
    Jahr: 2024
    Förderung: DFG – SFB/TRR 375 TP B02
    Laufzeit: 04/2024 – 12/2027

Funktionalisierung

  • Bedarfsgerechte Konstruktion und Herstellung von schadenstoleranten Implantatverbindungen
    Um eine Hüftendoprothese an die individuelle Patientenanatomie anzupassen, ist der Einsatz von modularen Hüftendoprothesen möglich. Jedoch wird durch diese Modularität eine weitere Schnittstelle in das Implantat eingebracht. An dieser kann infolge von Mikrobewegungen Verschleiß auftreten, der im Versagen des Implantats resultiert. Daher ist es notwendig im Rahmen des Transregio-Sonderforschungsbereichs Sicherheitsintegrierte und infektionsreaktive Implantate (SIIRI) Kenntnisse über die Wechselwirkung der Versagensmechanismen der Schnittstellen mit den Oberflächentopographien zu erlangen. Das Ziel ist es durch Methoden der Fertigungstechnik gezielt die Randzonen und Oberflächeneigenschaften einzustellen und somit schädigungstolerante Implantatschnittstellen zu entwickeln.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena, Dr.-Ing. Benjamin Bergmann
    Team: Beate Legutko
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/21-06/25
    © IFW
  • Funktionalisierte Randzone für belastungsorientiertes Ermüdungsverhalten gehärteter Bauteile
    Drehwalzen stellt eine Möglichkeit für die mechanische Bearbeitung von gehärteten Bauteilen dar. Durch das gleichzeitige Drehen und Festwalzen werden thermische und mechanische Einflüsse auf die Randzonen gezielt kombiniert. Auch wird die nachteilige Beeinflussung der Bauteilrandzone durch die thermischen Werkstückbelastungen beim Drehen ausgeglichen. Dies führt zur Steigerung der Lebensdauer von rotations- und wälzbelasteten Bauteilen, wie Komponenten des Fahrzeugantriebstrangs oder von Wälzlagern. Diese Zusammenhänge werden im Projekt „Funktionalisierte Randzone für belastungsorientiertes Ermüdungsverhalten gehärteter Bauteile“ in Kooperation zwischen dem Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) und dem Institut für Maschinenkonstruktion und Tribologie (IMKT) untersucht.
    Leitung: apl. Prof. Dr. rer. nat. habil. Bernd Breidenstein (IFW)
    Team: M. Sc. Henke Nordmeyer (IFW)
    Jahr: 2022
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2022-06/2024
    © IFW

SFB/TRR 298 Sicherheitsintegrierte und infektionsreaktive Implantate

  • Gewebeschonende Entfernung von Hüft- und Knieendoprothesen
    Die Lockerung von Hüft- und Knieendoprothesen bleibt die Hauptursache für Revisionsoperationen. Das Ziel des Projektes ist es, Strategien für eine induktive Implantaterwärmung und -entfernung zu entwickeln, um das konventionelle knochenzerstörende Ausmeißeln bei Revisionsoperationen zu vermeiden. Dazu muss ein numerisches Modell für den induktiven Erwärmungsprozess entworfen und validiert werden, um die Wechselwirkungen der Implantate mit realen Geweben zu berücksichtigen.
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG - SFB/TRR 298 TP A08
    Laufzeit: 01.07.2021 - 30.06.2025
  • Aktive Stimulus-responsive Implantate
    Die Behandlung von Periimplantitis ist eine der größten Herausforderungen in der modernen Zahnmedizin. Ziel des Teilprojekts B04 ist es daher, ein aktives, auf Reize reagierendes Implantatsystem zu entwickeln, das im Falle einer Infektion des periimplantären Gewebes vom behandelnden Arzt ohne direkten Kontakt mit dem Implantat gesteuert werden kann. Bei Aktivierung dieses Implantatsystems sollen die im Implantat gespeicherten antibakteriellen Wirkstoffe über ein Kanalsystem in der Implantatoberfläche mittels einer im Implantatkörper befindlichen Mikropumpe in das umliegende Gewebe freigesetzt werden. Das Hauptziel in der 1. Förderperiode ist die Entwicklung eines geeigneten Werkstoffs für dünnwandige Implantatkörper auf der Basis von biokompatiblen Niob-Zirkonium-Legierungen.
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG - SFB/TRR 298 TP B04
    Laufzeit: 01.07.2021 - 30.06.2025
  • Sensorische Cochlea-Elektrode: Sensorische Sicherheit durch Erkennung kritischer Prozesse an der Elektroden-Nerven-Schnittstelle
    Cochlea-Implantate (CI) können auch nach Jahren guter Funktion aufgrund von Korrosionsreaktionen der Platinelektroden versagen. Im Teilprojekt A05 sollen die kritischen Vorgänge an der Elektroden-Nerven-Grenzfläche erkannt und analysiert werden, um korrigierende Maßnahmen einleiten zu können und damit ausfallsichere CIs zu erreichen. Der Grundgedanke ist, dass durch die frühzeitige Erkennung von toxischen Prozessen (z.B. Freisetzung von Pt-Ionen) unerwünschte Zellreaktionen vermieden werden können. Die Platinelektroden sollen dazu dienen, die Veränderungen des Phasengrenzflächenzustandes zu erkennen. Um darüber hinaus pathologische Veränderungen in der Perilymphe als Folge von Abbauprozessen festzustellen, sollen zusätzliche Goldelektroden als Sensoren integriert werden, die mit speziellen Beschichtungen versehen werden.
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG - SFB/TRR 298 TP A05
    Laufzeit: 01.07.2021 - 30.06.2025

Schleiftechnologie

  • Hocheffiziente Seilschleifsegmente mittels additiver Siebdrucktechnologie (SiebSeil)
    Entwicklung von Seilschleifwerkzeugen mit cBN-Körnern und deterministisch besetzten Schleifsegmenten für die effiziente Zerspanung von bewehrtem Beton mit einem hohen Stahlanteil.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Lennart Köhler, Fraunhofer IFAM Dresden, DIABÜ Diamantwerkzeuge, Heinz Büttner GmbH, Cedima, Diamantwerkzeug- und Maschinenbaugesellschaft mbH, CCD Diamanttechnik Inhaber Uwe Gerecke e.K.
    Jahr: 2021
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 06/2021 – 05/2024
  • ARGONAUT – Effiziente und ressourcenschonende Fertigung von Luftfahrtgetrieben
    Im Verbundprojekt ARGONAUT – „AircRaft GearbOx desigN And manUfacturing of Tomorrow“ untersucht das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Universität Hannover in Zusammenarbeit mit dem Unternehmen Liebherr Aerospace und weiteren Forschungsstellen die Optimierung des Konstruktions- und Fertigungsprozesses von Getrieben für Luftfahrzeuge. Das IFW untersucht hierbei zum einen die ressourceneffiziente spanende Bearbeitung durch angepasste Kühlschmierstrategien und zum anderen die Auslegung innovativer Drehprozesse zur Steigerung der Produktivität und Prozesssicherheit mittels virtueller Prozessgestaltung.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Marita Murrenhoff (IFW Hannover), Felix Zender (IFW Hannover), Niklas Gärtner (IFW). RWTH Aachen, Fraunhofer-Gesellschaft, TU München, TU Chemnitz
    Jahr: 2022
    Förderung: BMWK
    Laufzeit: 01/2022 – 03/2025
    © IFW

Blechumformung

  • Methode zur modellgetriebenen Konstruktion von Tiefziehwerkzeugen
    Verbesserung der Produktentwicklungsprozesse von komplexen technischen bzw. mechatronischen Systemen durch die Entwicklung der Methodik namens Model-Based Systems Engineering (MBSE).
    Jahr: 2014
    Förderung: DFG
  • Dynamische Prozesskräfte
    Verbesserung von kombinierten Scherschneid- und Ziehprozessen durch Aufbringen dynamischer Prozesskräfte im Krafthauptfluss der Maschine
    Jahr: 2017
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – SFB TR-73 - A7
  • Einsatz lufthärtender Chromstähle zur Herstellung höchstfester dünnwandiger Blechformteile
    Zur Weiterentwicklung des Leichtbaus im Automotive-Sektor werden Strukturbauteile mit höchster Festigkeit und hinreichender Dehnbarkeit gefordert. Daher befasst sich dieses Forschungsvorhaben mit der Abbildung einer Prozesskette für die Warmumformung und das Anlassen dünnwandiger Blechformteile aus lufthärtenden kohlenstoffmartensitischen Chromstählen. Neben der Ermittlung grundlegender Prozessparameter zur Erlangung optimaler Bauteilparameter werden zudem wirtschaftliche Aspekte berücksichtigt um das Potential dieser Werkstoffklasse herauszustellen.
    Jahr: 2017
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 19412N
  • Lokale Werkstoffbeeinflussung beim Formhärten zur Verbesserung der Fügbarkeit von Bauteilen aus 22MnB5
    Das Forschungsziel bestand darin, die Fügbarkeit von formgehärteten Bauteilen aus 22MnB5 durch die gezielte Einbringung von lokalen Ausdünnungen und der Bildung von deformationsinduziertem Ferrit (DIF) zu erweitern. Hierfür wurde zu Beginn des Projekts, zur Ermittlung des Prozessfensters für die Bildung von DIF, der Einfluss der Umformtemperatur, des Umformgrads und der Abkühlgeschwindigkeit auf die Mikrostruktur von 22MnB5 an einem Umformdilatometer untersucht. Im Anschluss an diese Versuche wurden metallographische Analysen sowie Mikrohärtemessungen durchgeführt. Die Ergebnisse der Dilatometerversuche haben gezeigt, dass der Umformgrad die DIF-Bildung von 22MnB5 positiv beeinflusst. Mit steigendem Umformgrad konnte ein höherer DIF-Anteil ermittelt werden. Jedoch ist hier zu erwähnen, dass die ermittelten Ergebnisse am Umformdilatometer durch eine reine isotherme Umformung entstanden, welche in industriellen Anwendungen mit herkömmlichen Pressen nicht realisierbar sind. Die Versuche haben ebenfalls gezeigt, dass die Entstehung von DIF zwischen einer Umformtemperatur von 600 °C und 750 °C stattfindet. Dadurch werden Bereiche im Bauteil, welche keine Umformung erfahren maximal gehärtet, während die umgeformten (geprägten) Bereiche eine Härtereduzierung aufweisen.
    Jahr: 2018
    Förderung: Förderung: Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – Fördernummer 19797 BG
  • Umformthermofügen von Metall & FVK mit isothermen Werkzeugen
    Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird ein einstufiges Umformfügeverfahren entwickelt, in dem mittels isothermer Werkzeuge Strukturbauteile in einem Schritt umgeformt und zusatzstofflos thermisch gefügt werden. Die Temperatur des Umformwerkzeuges bleibt über den gesamten Prozess hinweg konstant unter der Entnahmetemperatur des umzuformenden Bauteils. Die Entnahme des Bauteils kann somit unmittelbar nach dem Umformfügeprozess und dem Erstarren des Thermoplasts erfolgen. Eine aufwendige und vor allem träge variotherme Prozessführung oder das Aushärten von Klebstoffen entfällt. Die Einbringung der Wärmeenergie, die zum lokalen Aufschmelzen der Thermoplastoberfläche in der Fügezone benötigt wird, erfolgt durch eine vom Umformfügeprozess vollständig entkoppelte Erwärmung der Metallbleche im Ofen
    Jahr: 2018
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 19560N
  • Selektiv thermisch oxidierte Werkzeugoberflächen im Einsatz beim trockenen Tiefziehen
    Erzeugung und Bewertung von thermisch oxidierten Werkzeugoberflächen als reibungsarme Trennschichten für die Trockenumformung
    Jahr: 2018
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Fördernummer 244930530
  • Tailored Tempering von 7xxx-Aluminiumlegierungen
    Die mechanischen Eigenschaften kupferhaltiger Aluminiumlegierungen sind sensitiv hinsichtlich der Abschreckgeschwindigkeit nach dem Lösungsglühen. Dieser Effekt kann genutzt werden, um Bauteile mit partiell unterschiedlichen Eigenschaften herzustellen. In diesem Projekt soll daher eine Möglichkeit zur partiellen Einstellung der mechanischen Eigenschaften ermittelt werden. Des Weiteren wird die Umformbarkeit dieser Legierungen bei Raumtemperatur untersucht.
    Jahr: 2018
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 20190N
  • Erzeugung von Bereichen mit reduzierter Festigkeit an formgehärteten Bauteilen mittels einer Temperierungsstation
    Im Forschungsprojekt werden gezielt lokal variierende mechanische Eigenschaften an formgehärteten Bauteilen mittels einer dem Ofenprozess nachgeschalteten Temperierungsstation erzeugt. Mit Hilfe der Temperierungseinheit kann eine zuvor vollständige erwärmte Platine in bestimmten Bereichen abgekühlt werden, um in diesen eine diffusionsgesteuerte bainitische Gefügeumwandlung mit einer erhöhten Duktilität hervorzurufen.
    Jahr: 2018
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 313453754
  • Erweiterung des Clinchens von Druckgussbauteilen
    Um das Verfahren Clinchen, mit seiner Vielzahl an positiven Eigenschaften, als stabiles Fügeverfahren für Druckgussanwendungen bereitstellen zu können, soll in dem geplanten Forschungsvorhaben die Machbarkeit erweitert werden. Dazu ist es vorgesehen in diesem Projekt den Druckgusswerkstoff hinsichtlich des Fügeprozesses anzupassen und somit „clinchbar“ zu machen ohne Verluste in den mechanischen Eigenschaften hinnehmen zu müssen. Weiterhin soll für das Fügeverfahren eine serientaugliche Prozesstemperierung entwickelt und validiert werden, wodurch das Formänderungsvermögen des Druckgusswerkstoffs kurzzeitig durch verbesserte Fließeigenschaften positiv beeinflusst wird.
    Jahr: 2018
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 20279N
  • Tiefziehen mit integrierter Flanscheinzugssensorik in Dünnschichttechnik
    Ziel des Forschungsvorhabens ist die Verbesserung der Qualität von Ziehteilen durch den Einsatz eines Flanscheinzugssensors. Im Rahmen der Forschungsarbeit wird daher ein induktives Sensorsystem zur Messung des Flanscheinzugs entwickelt und erprobt. Diese induktive Sensorik ermöglicht die gezielte Regelung des Materialflusses über eine aktive Anpassung der Niederhaltekraft.
    Jahr: 2019
    Förderung: Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. (FOSTA) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – Fördernummer 20468N
  • Prozessstabilität bei der Organoblechumformung durch wärmeisolierende Werkzeugbeschichtungen
    Auf Grund des schnellen Temperaturverlustes bei Werkzeugkontakt ist das Prozessfenster bei der Organoblechumformung sehr eng begrenzt. Bei der Herstellung insbesondere komplexer Bauteile ist die Endkonsolidierung oft unzureichend. In diesem Projekt soll daher eine wärmeisolierende Werkzeugbeschichtung entwickelt werden, die eine Erstarrung des Organoblechs verzögert.
    Jahr: 2019
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 20215N
  • Verbesserung der Versagenscharakteristik von hochfesten Stahlblechwerkstoffen durch Kopplung von Messsystemen zur optischen Formänderungsanalysen mit der Schallemissionstechnik
    Im Forschungsprojekt wird eine Methode entwickelt, die eine rechtzeitige Erfassung der kritischen Schädigungsakkumulationsrate sowie Rissinitiierung bei der Versagenscharakterisierung von hochfesten Stahlblechwerkstoffen mittels der Schallemissionstechnik gekoppelt mit bildgebenden Verfahren ermöglicht.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 385276585
  • HyFiVe – „Großserienfähige Variantenfertigung von Kunststoff-Metall-Hybridbauteilen“
    In Kooperation mit vier Industrieunternehmen sowie drei weiteren Forschungseinrichtungen wird im Rahmen dieses Verbundprojektes eine Bauteil- und Prozessstrategie zur großserienfähigen Variantenfertigung von Kunststoff-Metall-Hybridbauteilen entwickelt. Als Anwendungsbeispiel dient hierbei die Herstellung einer Batteriegehäusestruktur für den Automobilbau.
    Jahr: 2020
    Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
  • Prozessintegrierte Schmierung im Folgezug
    Das Ziel des Projekts besteht darin, durch eine gezielte Schmierung hochbelasteter Bereiche im Tiefziehprozess Schmiermittel einzusparen. Hierfür werden Schmierkanäle in einer additiv hergestellten Werkzeugmatrize vorgesehen, mit deren Hilfe lokal Schmiermittel auf das Halbzeug aufgebracht werden kann. Der Fokus liegt hierbei auf einer Entwicklung additiver Fertigungsprozesse, einer Einsparung von Schmierstoffen in Ziehprozessen und einer Optimierung der Bauteilqualität.
    Jahr: 2021
    Förderung: Förderung: Europäische Forschungsgemeinschaft für Blechbearbeitung (EFB) - Fördernummer 21586N

Massivumformung

  • Herstellung komplexer Geometrien aus partikelverstärkten Stahlwerkstoffen durch Pulverpressen mit anschließendem Thixoschmieden
    Innerhalb des Forschungsprojektes werden zwei komplexe Bauteilgeometrien mittels Thixoschmieden hergestellt. Hierbei sollen die prozessspezifischen Vorteile der Pulvermetallurgie gezielt ausgenutzt werden, indem pulvermetallurgische Halbzeuge mit partieller Partikelverstärkung gefertigt werden. Auf diese Weise können komplexe Bauteile mit lokal angepassten Materialeigenschaften in einem Umformschritt hergestellt werden, die dem Beanspruchungsprofil im Betrieb besser entsprechen.
    Jahr: 2015
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Fördernummer 147785650
  • Warmmassivumformung von partiell partikelverstärkten Sinterbauteilen
    Innerhalb des Forschungsprojektes werden das Umformverhalten sowie die mechanischen Werkstoffeigenschaften von partiell partikelverstärkten Halbzeugen grundlegend untersucht. Hierzu werden rotationssymmetrische Halbzeuge mit einer konzentrischen Schichtanordnung aus Aluminium und einem MMC (Aluminiumpulver + keramische Partikel) hergestellt. Diese werden anschließend gesintert, umgeformt und untersucht
    Jahr: 2016
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Fördernummer 283970253
  • Verbundschmieden hybrider Pulver-Massiv-Bauteile aus Stahl und Aluminium
    Im Fokus der Untersuchungen steht die Verfahrenskombination Pulvermetallurgie und Verbundschmieden. Durch den Einsatz pulvermetallurgischer Verfahren werden Aluminiumkerne in einer definierten Legierungskonfiguration gefertigt, mit einem Stahlhalbzeug verbundgeschmiedet und Hybridbauteile mit einem lokalen Eigenschaftsprofil hergestellt. Abschließend erfolgt in metallografischen und mechanischen Untersuchungen die Evaluation der Demonstratoren und Ableitung genauer Verfahrensgrenzen.
    Jahr: 2017
    Förderung: Forschungsgemeinschaft (DFG) - Fördernummer 310650453
  • Erhöhung der Verschleißbeständigkeit von Schmiedewerkzeugen durch Einsatz eines intelligenten Warmarbeitsstahls in Kombination mit einer werkstoffspezifisch angepassten Nitrierbehandlung
    In dem Forschungsvorhaben wird das Ziel verfolgt, die Verschleißbeständigkeit von Schmiedewerkzeugen durch Verwendung eines intelligenten Warmarbeitsstahls in Kombination mit einer werkstoffspezifisch angepassten Nitrierbehandlung zu erhöhen.
    Jahr: 2017
    Förderung: Förderung: Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. (FOSTA) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – Fördernummer 19602 N
  • Untersuchung zum Einsatz von metallhaltigen DLC-Schichtsystemen als Verschleißschutzmaßnahme für Schmiedegesenke
    Im Bereich der Warmmassivumformung stellen die verschleißbedingten Werkzeugkosten eine Schlüsselposition für eine wirtschaftliche Fertigung dar. Aufgrund des im Vergleich zu anderen Fertigungsverfahren komplexen Belastungskollektivs von Werkzeugen der Warmmassivumformung resultiert in der Regel ein schnell einsetzender Verschleiß. Zur Verschleißreduzierung in der Kalt- und Halbwarmumformung werden amorphe Kohlenwasserstoff-Beschichtungssysteme (DLC-Schichten) eingesetzt, die jedoch den hohen thermischen Wechselbelastungen in der Warmmassivumformung nicht standhalten. In diesem Projekt werden mit verschiedenen Legierungselementen dotierte DLC-Schichten grundlegend charakterisiert und auf ihr Einsatzverhalten in der Warmmassivumformung untersucht.
    Jahr: 2017
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Fördernummer 283898001
  • Anwendung von Plasmaborierverfahren zur Steigerung der Belastbarkeit von Schmiedegesenken
    Schmiedegesenke (Umformwerkzeuge) unterliegen hohen mechanischen, thermischen und tribologischen Wechselbelastungen, die zum Verschleiß der Gravuroberflächen und somit zum Werkzeugausfall führen. Zur Steigerung der Werkzeugstandmenge wird bereits seit Jahren an unterschiedlichen Beschichtungs- und Diffusionsverfahren geforscht. Ein innovatives Verfahren zur Einstellung harter und thermisch hochstabiler Werkzeugrandbereiche stellt das Plasmaborieren dar.
    Jahr: 2017
    Förderung: Förderung: Forschungsgemeinschaft Werkzeuge und Werkstoffe e.V. (FGW) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – Fördernummer 19553 N
  • Angepasste Randschichtmodifikation zur Reduzierung des thermoschockbedingten Verschleißes bei Schmiedegesenken
    Im Rahmen dieses Projektes soll der Einfluss einer gezielten und isolierten Thermoschockbelastung auf das Verschleißverhalten von Schmiedegesenken ermittelt werden. Ziel ist es, aus diesen Erkenntnissen verschleißmindernde Oberflächenbehandlungen, mit besonderer Beachtung der Thermoschockbeständigkeit, abzuleiten.
    Jahr: 2017
    Förderung: Förderung: Forschungsgemeinschaft Werkzeuge und Werkstoffe e.V. (FGW) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – Fördernummer 19302 N
  • FE-gestützte Entwicklung hochverschleißfester Warmarbeitswerkzeuge durch eine Legierungsmodifikation in Kombination mit einer prozess- und werkstoffseitig angepassten Nitrierschicht
    Werkzeuge der Warmmassivumformung werden hoch thermisch beansprucht. Der thermischen Werkzeugbelastung wird mittels Kühlschmierstoffen entgegengewirkt. Bei ausreichend hohen Abkühlgeschwindigkeiten entsteht in der Randschicht ein martensitisches Gefüge, das eine höhere Härte als der Grundwerkstoff aufweist und den Werkzeugverschleiß verringert. Der Werkstoff 1.2365 wird mit Mangan modifiziert, um die Randschichtneuhärtung zu begünstigen und den Einfluss verschiedener Nitrierungen zu analysieren.
    Jahr: 2017
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Fördernummer 260050454
  • Steigerung der Lebensdauer nitrierter Schmiedegesenke durch Realisierung duktiler Oberflächenbereiche zur Verbesserung der Rissbeständigkeit
    Zur Reduzierung des Verschleißes an Schmiedegesenken haben sich Verfahren der Randschichtmodifizierung etabliert, wie beispielsweise das Nitrieren. Aus der erhöhten Randschichthärte resultiert eine Verringerung der Duktilität, sodass nitrierte Schmiedegesenke eine erhöhte Risssensitivität aufweisen. In diesem Forschungsvorhaben werden strukturierte Plasmanitrierungen auf die Werkzeugoberfläche appliziert, um eine verschleiß- und rissbeständige Werkzeugrandschicht zu realisieren.
    Jahr: 2017
    Förderung: Förderung: Forschungsgemeinschaft Werkzeuge und Werkstoffe e.V. (FGW) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – Fördernummer 19529 N
  • Entwicklung einer geometriebasierten Methode zur Kompensation von prozessbedingten Maßabweichungen bei Massivumformteilen
    Die Entwicklung von Werkzeugen der Massivumformung zur Herstellung von hochbeanspruchten Stahlbauteilen erfordert einen iterativen Anpassungsprozess und häufig eine große Anzahl an Versuchswerkzeugen bzw. Werkzeugüberarbeitungen, wodurch hohe Kosten entstehen. Im Rahmen der Untersuchung soll eine prozessbegleitende Kompensationsstrategie zur Reduzierung von Maßabweichungen bei massivumgeformten Bauteilen entwickelt werden.
    Jahr: 2017
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Fördernummer 334525444
  • Eigenschaftsoptimierung und -identifikation geschmiedeter Strukturen durch direktes Nachformen aus der Schmiedewärme in unterschiedlichen Temperaturbereichen durch Beeinflussung der Mikrostruktur bei Vergütungsstählen
    Ziel des Forschungsprojektes ist es, gezielt Einfluss auf die Mikrostruktur von geschmiedeten Bauteilen zu nehmen und diesen Einfluss in Form von Materialkennwerten zu quantifizieren. Es wird ein hochgradig feinkörniges Gefüge eingestellt und in Kerbschlagbiege- und Zugversuchen sowie metallografischen Schliffbildern untersucht.
    Jahr: 2018
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Fördernummer 359921546
  • Ermittlung der Verfahrensgrenzen zur Wiederaufbereitung abgenutzter Zahnräder mittels Präzisionsnachformung bei erhöhten Temperaturen
    Im Fokus der Untersuchungen steht die Evaluation eines neuartigen Ansatzes zur umformtechnischen Wiederaufbereitung geschädigter Zahnräder. Die im Einsatz auftretenden Versagenserscheinungen werden mittels spanender Verfahren erzeugt und in metallografischen und mechanischen Untersuchungen überprüft, ob die Funktionalität der Demonstratoren durch das Präzisionsnachformen wiederhergestellt werden kann.
    Jahr: 2018
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 319564414
  • Verbesserung des Einsatzverhaltens von Werkzeugen der Warmformgebung durch nitriergerechte Auswahl von Warmarbeitsstählen
    In diesem Projekt soll ein grundlegendes Verständnis der Zusammenhänge zwischen den Materialeigenschaften kommerzieller Warmarbeitsstähle vor und nach der Nitrierung erlangt werden. Des Weiteren sollen die Auswirkungen des Nitrierens auf das Einsatzverhalten bei der Warmformgebung ermittelt werden. Ziel dieses Vorhabens ist es, die Verschleißbeständigkeit von Schmiedegesenke und damit auch die Werkzeugstandmenge zu erhöhen.
    Jahr: 2018
    Förderung: Förderung: Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. (FOSTA) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – Fördernummer 19883 N
  • Einfluss der Werkzeugkühlung beim Gesenkschmieden auf die prozessbedingte Gefügeveränderung in der Randzone und deren Auswirkung auf den Werkzeugverschleiß
    In dem Forschungsvorhaben wird der Einfluss der Werkzeugkühlung auf die prozessbedingten Gefügeveränderungen in der Werkzeugrandschicht grundlegend untersucht. Das primäre Ziel dabei ist es, die Gefügeveränderungen (weiße Schichten/Anlasszonen) in Abhängigkeit verschiedener Abkühlbedingungen zu untersuchen und Zusammenhänge zwischen der mikrostrukturellen Gefügeveränderung in der Werkzeugrandzone und dem Verschleißverhalten der Werkzeuge zu ermitteln.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Fördernummer 349885770 (BE1691/217-1)
  • Standmengensteigerung von Schmiedegesenken und Warmumformwerkzeugen durch Integration von additiv gefertigten oberflächennahen Kühlelementen aus hochverschleißbeständigen Materialien
    Standmengensteigerung von Schmiedegesenken und Warmumformwerkzeugen durch Integration von additiv gefertigten oberflächennahen Kühlelementen aus hochverschleißbeständigen Materialien
    Jahr: 2019
    Förderung: Förderung: Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – Fördernummer 20773 N
  • Untersuchung zum Einsatzverhalten von selbstschmierenden Pulverpresswerkzeugen
    Das Ziel des Forschungsprojektes ist es, das Einsatzpotential von selbstschmierenden Beschichtungen beim Matrizenpressen von Metallpulvern zu untersuchen. Zum einen sollen durch den Einsatz einer solchen Beschichtung eine höhere Dichtehomogenität erreicht werden, wodurch mittelbar die mechanischen Eigenschaften der Sinterteile verbessert werden. Zum anderen bieten sie das Potential die konventionelle Schmierstoffbeimengungen zu reduzieren oder sogar zu ersetzten, sodass gleichzeitig Ressourcen geschont werden können.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Fördernummer 403432892
  • Standmengen- und schmiermitteloptimierte Gesenkoberflächen für die temperierte Aluminiummassivumformung
    Typische Verschleißmechanismen sowie entsprechende Gegenmaßnahmen sind für die Massivumformung von Stahl bekannt bzw. werden stetig weiter erforscht, können jedoch nicht ohne Weiteres auf Aluminiumschmiedeprozesse übertragen werden. Aus diesem Grund steht im Rahmen des vorliegenden Forschungsvorhabens zunächst die Erkenntniserweiterung bezüglich der Verschleißmechanismen beim Aluminium-Gesenkschmieden im Fokus
    Jahr: 2019
    Förderung: Förderung: Forschungsgesellschaft Stahlverformung e.V. (FSV) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – Fördernummer 20780 N
  • Ermittlung des Formänderungsvermögens und der resultierenden Bauteileigenschaften beim Fließpressen von seriell angeordneten Hybridhalbzeugen
    Das Teilprojekt B3 beschäftigt sich hierbei mit dem Fließpressen von reibgeschweißten Hybridhalbzeugen aus Stahl-Aluminium, Stahl-Nickelbasislegierung sowie Stahl-Stahl. Beim Reibschweißen werden unterschiedliche Geometrien der Stirnfläche verwendet, um zusätzlich zum Stoffschluss auch einen Kraft- und Formschluss zu erhalten. Beim Fließpressen erfolgt eine Variation der Fließpressverfahren. Hierbei soll zur Erhöhung der umformbedingten Beanspruchung eine Hohlwelle als Demonstrator dienen, die mittels verschiedener Fließpressprozesse gefertigt wird.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – SFB 1153 – B3 – Fördernummer 252662854
  • Gesenkschmieden koaxial angeordneter Hybridhalbzeuge
    Im Rahmen des Teilprojekts B2 wird im SFB 1153 das Gesenkschmieden von gefügten Hybridhalbzeugen aus den Werkstoffkombinationen Stahl-Stahl, Aluminium-Stahl und Titan-Aluminium untersucht. Das übergeordnete Ziel ist die prozesssichere Herstellung von Hybridbauteilen durch die gezielte Kontrolle des Werkstoffflusses. Dabei steht die Entwicklung geeigneter Werkzeugkonzepte und Erwärmungsstrategien beim Gesenkschmieden im Vordergrund.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – SFB 1153 – B2- Fördernummer 252662854
  • Umformtechnische Herstellung eines funktionsangepassten Hybrid-Ritzels
    Innerhalb des Transferprojektes wird zusammen mit dem Anwendungspartner NSK Europe Ltd. untersucht, inwiefern sich die Ergebnisse der Teilprojekte B3 und C1 aus der ersten Förderperiode des SFB 1153 auf einen Demonstrator einer hybriden Ritzelwelle übertragen lassen. Hierbei soll das Ziel verfolgt werden, das Gewicht dieses dynamisch hochbelasteten Bauteils durch den Tailored-Forming-Ansatz zu reduzieren.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – SFB 1153 – T2 - Fördernummer 252662854
  • Neuartige Verfahrenskombination zur Herstellung von Bauteilen auf Titanaluminid-Basis unter sauerstofffreier Atmosphäre
    Titanaluminide (TiAl) zählen zu den sauerstoffaffinen Werkstoffen, deren Gefügeentwicklung und damit physikalische und technologische Eigenschaften stark vom Sauerstoffgehalt abhängen. Sie besitzen durch eine hohe Warmfestigkeit bei gleichzeitig sehr geringer Dichte ein hohes Anwendungspotenzial in der Automobil-, sowie der Luft- und der Raumfahrtindustrie. Jedoch sind TiAl bedingt durch ihre Sprödigkeit schwierig zu verarbeiten, sodass vorrangig die verfahrens- und anlagentechnisch aufwendigen Verfahren Isothermschmieden oder heiß-isostatisches Pressen (HIP) eingesetzt werden. Die konventionelle pulvermetallurgische Herstellung mittels Matrizenpressen und Sintern führte bisher aufgrund von Verunreinigungen zu unzureichenden Ergebnissen hinsichtlich der relativen Dichte, sowie der technologischen und physikalischen Eigenschaften
    Jahr: 2020
    Förderung: Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – SFB 1368 - Fördernummer 394563137
  • Einsatz additiv gefertigter Schmiedegesenke mit konturangepasster Innenkühlung
    Schmiedegesenke werden hohen Beanspruchungen ausgesetzt, die zu Verschleiß und einer reduzierten Werkzeugstandmenge führen. Die thermische Werkzeugbelastung ist im Wesentlichen auf den Kontakt des Schmiedegesenks mit den erwärmten Rohteilen zurückzuführen. Im Rahmen dieses Forschungsprojekts werden komplexe innere Kühlkanäle mittels additiver Fertigungsverfahren in Schmiedegesenke eingebracht, um diese von innen zu temperieren und der thermischen Werkzeugschädigung entgegenzuwirken.
    Jahr: 2020
    Förderung: Förderung: Forschungsvereinigung der Arbeitsgemeinschaft der Eisen und Metall verarbeitenden Industrie e.V. (AVIF) – Fördernummer AVIF A 318
  • ERProFit - Energie- und Ressourceneffiziente Produktion - Sauerstoffarmes Schmieden durch Retrofit bestehender Schmiedeanlagen
    Im Fokus des Projekts steht die Unterbindung der Zunderbildung im Prozess der Warmmassivumformung, indem der Umformprozess in einer sauerstoffarmen Atmosphäre stattfindet, wodurch die Oxidation der Werkstückoberfläche verhindert wird. Hierdurch ergeben sich, entlang der gesamten Wertschöpfungskette, enorme CO2-Einsparpotentiale, da durch die ausbleibende Verzunderung kein unnötiger Materialverlust auftritt. Weiterhin werden, durch die effizientere Rohmaterialnutzung, natürliche Ressourcen geschont.
    Jahr: 2021
    Förderung: BMWi - Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie
  • Transparente KI-gestützte Prozessmodellierung im Gesenkschmieden
    Ziel des Projektes ist die Optimierung eines Gesenkschmiedeprozesses durch den Einsatz eines KI-Datenmodells für die Prozessmodellierung. Es adressiert die Herausforderung, komplexe Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Prozessparametern zu verstehen. Mittels automatisierter Datenerfassung, werden qualitativ hochwertige Daten gesammelt, um das KI-Modell zu trainieren, welches im Anschluss in der Lage sein wird Muster zu erkennen und Vorhersagen über Qualitätsmerkmale basierend auf Prozessparametern treffen zu können.
    Jahr: 2022
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – SPP2422
  • Hochwarmfeste Werkzeugrandschichten durch Erweiterung der Tailored Forming Technologie auf Werkzeuge der Warmmasssivumformung
    In diesem Transferprojekt soll eine umformtechnische Prozesskette zur Herstellung hybrider Umformwerkzeuge analysiert und entwickelt werden. Hierbei wird die Tailored Forming Technologie verwendet um Werkzeuge aus einem Warmarbeitsstahl als Grundmaterial mit einer hochwarmfesten Inconel-Schicht zu versehen. Diese soll einen hohen Widerstand gegenüber thermomechanisch bedingten Versagensmustern aufweisen und zu einer deutlichen Standmengenerhöhung von Werkzeugen in der Warmmassivumformung beitragen.
    Jahr: 2022
    Förderung: SFB 1153 – Transferprojekt T03
  • Schmieden von α+ß-Titanlegierungen mit Stahlummantelung
    Die Herstellung von Bauteilen aus Titanlegierungen findet derzeit vor allem spanend statt. Dies führt jedoch zu relativ großen Materialverlusten. Eine alternative Herstellung liegt in dem Prozess des Gesenkschmiedens, wobei das geschmiedete Titan im Vergleich zum spanend hergestellten Werkstück belastbarer ist. Stand der Technik ist das Isothermschmieden, das unter Schutzgasatmosphäre stattfindet, um Reaktionen mit Gasen der Luftatmosphäre zu verhindern. Das Isothermschmieden ist deswegen anlagen- und prozesstechnisch schwierig umzusetzen. Der Einsatz einer Stahlhülle um die Titanlegierung soll das Gesenkschmieden ohne Schutzgasatmosphäre und Isothermschmieden bei geringem Zerspanungsanteil ermöglichen, um für eine breitere Anwendbarkeit zu sorgen.
    Jahr: 2023
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 461918196
  • HochleistungsWerkstoffe der Zukunft – HoWZu
    Am IFUM hat mit dem 01.08.2024 das Projekt HochleistungsWerkstoffe der Zukunft – HoWZu begonnen. Das Vorhaben ist gefördert von der Europäischen Union mit dem Infrastrukturprogramm EFRE sowie durch das Land Niedersachsen.
    Leitung: Julius Peddinghaus, M. Sc.
    Jahr: 2024
    Förderung: Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und Land Niedersachsen

Umformmaschinen

  • Vorhersage der Lebensdauer von Rollengewindetrieben als Pressenantrieb (Servospindelpresse)
    Die Nutzung von servomotorisch angetriebenen Rollengewindetrieben als Antriebe für Servospindelpressen bieten gegenüber Pressen mit Exzenterantrieben technologische Vorteile. Bisher besteht allerdings ein Mangel an Erfahrungen in Bezug auf die Lebensdauer der Pressen und insbesondere der Rollengewindetriebe unter Einwirkung der für Pressen typischen Belastungen. Im Rahmen dieses Vorhaben wurde daher die Lebensdauer von RGT wissenschaftlich untersucht.
    Jahr: 2015
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 18098N
  • Warmbeschnitt von kohlenstoffmartensitischen Chromstählen in mehrstufigen Prozessen
    Das übergeordnete Ziel, welches mittels des Forschungsprojekts erreicht werden sollte, war die Steigerung der Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung von Bauteilen aus warmumgeformten kohlenstoffmartensitischen Chromstahllegierungen. Zurzeit liegen im Bereich des Warmbeschnitts dieser Werkstoffe keine Erfahrungen vor. Der Schwerpunkt des Forschungsprojekts lag daher in einem Kenntnisgewinn über den Einfluss wesentlicher Prozessparameter auf die Gefüge- und Schnittflächenqualität der Schnittteile. Um die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf die realen Verhältnisse in der Industrie zu gewährleisten, erfolgte zudem die Abbildung 2-stufiger Prozesse mit kombinierter Warmumform- und Warmschneidoperation. Die 2-stufige Prozesskette soll den Einsatzbereich des Warmbeschnitts von Bauteilen mit komplexen Geometrien aus Chromstahl vergrößern, so dass ein nachträglicher Laserstrahlbeschnitt des Bauteils vermieden wird. Der sich daraus ergebende Vorteil der Einsparung eines nachgelagerten Prozessschrittes und somit einer zeitlichen Verkürzung der Bauteilherstellung trägt zu einer Steigerung der Ausbringungsrate und Produktivität bei.
    Jahr: 2017
    Förderung: Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. (FOSTA) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – 19604 N
  • Prozessbegleitende Bauteilvermessung in Stufenpressen
    In diesem Forschungsvorhaben soll ein Messsystem entwickelt und gebaut werden, welches eine automatisierte Vermessung aller produzierten Bauteile in der Stufenpresse ermöglicht. Hiermit wird eine Leistungssteigerung erwartet, welche insbesondere bei den Zulieferern der Automobil- und Elektronikindustrie, wovon ein Großteil KMU sind, zu einem wirtschaftlichen Gewinn führen wird.
    Jahr: 2017
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 19904N
  • Reduzierung der Schallemission beim Schneiden höher- und höchstfester Blechwerkstoffe
    Beim Scherschneiden von Blechen aus immer festeren Werkstoffen kommt es infolge der abrupten Materialtrennung zu einer schlagartigen Energiefreisetzung und infolge dessen zu intensiven Schwingungen sowie erhöhten Schallemissionen. Zum Schutz der Anlagenbediener ist eine Dauerlärmgrenze gesetzlich vorgeschrieben. Um diese einhalten zu können, bedarf es gezielter Modifikationen in der Maschinen- und Komponentenkonstruktion. Im Rahmen dieses Vorhabens gilt es zu erforschen, welche konkrete Primärmaßnahmen, inwiefern und mit welchem Aufwand zur Lärmminderung beitragen.
    Jahr: 2017
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 19651N
  • Konzeptabhängige Maschinenschwingungen nach der Materialtrennung beim Scherschneiden
    Beim Scherschneiden von hochfesten Blechen kommt es infolge der abrupten Materialtrennung zu einer schlagartigen Energiefreisetzung und infolge dessen zur schädlichen Maschinenschwingungen. Deren Intensität wird neben dem Prozess von den Eigenschaften der verwendeten Presse beeinflusst. Es besteht also die Frage, wie hoch die Einflüsse einzelner Maschinenkomponenten sind und ob das Auftreten von solchen Schnittschlägen in bestimmten Fällen mit begrenztem maschinenseitigem Aufwand auf ein in der Produktion tolerierbares Maß reduziert werden kann.
    Jahr: 2017
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 18176N
  • Minimierung von Schwingungen in der Transferbewegung mittels autoadaptiver Sollkinematik-Vorgabe
    Beim vollautomatischen Bauteiltransfer zwischen mehreren aufeinanderfolgenden Umformprozessen kommt es infolge der hochdynamischen Bewegungsabläufe zu unerwünschten Schwingungen der eingesetzten Transfersysteme. In Abhängigkeit der Intensität können die Schwingungen den Prozess negativ beeinflussen oder zu einem Herausfallen der Bauteile führen. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird ein System entwickelt, dass es ermöglicht, die beim Transport entstehenden Schwingungen autoadaptiv zu minimieren.
    Jahr: 2017
    Förderung: Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken e.V. (VDW) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 19474N
  • Warmbeschnitt von kohlenstoffmartensitischen Chromstählen in mehrstufigen Prozessen
    Ein enormes Potenzial für die Herstellung höchstfester Karosseriestrukturbauteile bei gleichzeitiger Reduzierung der Fahrzeugmasse bietet der Einsatz von kohlenstoffmartensitischen Chromstählen. Der Warmbeschnitt als trennendes Fertigungsverfahren ermöglicht eine hohe Ausbringungsrate bei geringen bauteilbezogenen Kosten. Im Rahmen des Forschungsvorhabens werden die Einflüsse von unterschiedlichen Prozessparametern beim Warmschneiden auf die Bauteilqualität erforscht.
    Jahr: 2017
    Förderung: Förderung: Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. (FOSTA) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – Fördernummer 19604 N
  • Auslegung energieeffizienter Servopressen-antriebe
    Die Auslegung elektrischer Antriebe für Servopressen stellt aufgrund der großen Anzahl der Einflussfaktoren eine Herausforderung dar. Dabei werden die Anforderungen an den Antrieb unter anderem durch die Art der Anwendung und den gegenseitigen Einfluss der Einzelkomponenten aufeinander definiert. Um die Entwicklungszeit zu reduzieren, wird eine Auslegungssoftware für Servopressen-Antriebe entwickelt.
    Jahr: 2017
    Förderung: Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken e.V. (VDW) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 19631N
  • Verfahren zur Ermittlung der Wirkungsgradkennfelder von Umformmaschinen als Basis für einen effizienten Energieeinsatz in der Umformtechnik
    Aus ökologischer Sicht gewinnt die energieeffiziente Gestaltung produktionstechnischer Prozesse zunehmend an Bedeutung. Im Bereich der Umformtechnik spielt der Wirkungsgrad der für die Umformung eingesetzten Presse eine entscheidende Rolle. Da dieser neben maschinenseitigen auch von prozessbedingten Faktoren abhängt, lässt sich der Wirkungsgrad nur mit Hilfe komplexer Kennfelder umfassend darstellen. Bislang gibt es keine Methodik die hierfür notwendigen Daten effektiv zu erfassen oder zu visualisieren. Das Projekt widmet sich daher der Entwicklung eines geeigneten Verfahrens zur systematischen Ermittlung sowie Darstellung der Wirkungsgradkennfelder von Pressen
    Jahr: 2017
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Fördernummer 278526223
  • Schnittflächenqualität von schergeschnittenen Metall-Kunststoff-Verbundblechen
    Metall-Kunststoff-Verbunde (MKV) sind eine innovative Werkstoffklasse mittels derer insbesondere im Bereich des Kraft- und Schienenfahrzeugbaus eine signifikante Gewichtseinsparung erzielt werden kann. Das Scherschneiden als trennendes Fertigungsverfahren ermöglicht eine hohe Ausbringungsrate bei geringen bauteilbezogenen Kosten. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird der Einfluss der mittels Scherschneidens erzeugten Schnittkanten von MKV auf eine nachfolgende Bauteilbeanspruchung erforscht.
    Jahr: 2018
    Förderung: Forschungsgemeinschaft Werkzeuge und Werkstoffe e. V. (FGW) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 19530N
  • Berührungsloser Vorschub von metallischen Folien in der Mikrostanztechnik
    Metallische Folien werden derzeit mittels mechanischer Walzen- und Rollenvorschübe vorgeschoben. Dieses Vorgehen verursacht Verformungen der Folie und kann zu Schäden an der Oberfläche des Materials führen. Mit elektromagnetischer Vorschübe können metallische Materialien mittels Lorentz-Kraft vorgeschoben werden. Neben einer oberflächenschonenden Handhabung ermöglicht dies auch sehr hohe Taktfrequenzen wodurch Produktivitätssteigerungen erreicht werden.
    Jahr: 2018
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer KR3718/7-1
  • Charakterisierung von Horizontalbelastungen bei der Blechmassivumformung und Berücksichtigung in der FEM-Simulation
    Aufgrund der hohen Kräfte bei Umformvorgängen besteht eine sehr hohe Belastung der Werkzeuge, insbesondere gilt das für die Kontaktflächen der Werkzeuge. Der Verschleiß der Oberflächen soll mittels kleiner horizontaler Oszillation des Werkzeugs reduziert werden. Diese Oszillation wird mittels Elektromagneten und einem speziell für diesen Fall konstruierten Werkzeug ermöglicht. Das Potenzial dieser Praxis wird in diesem Projekt untersucht
    Jahr: 2018
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - SFB TR-73 - B7
  • Bauteilbezogene Erfassung und Analyse umformtechnischer Prozessdaten
    Im Rahmen des Projektes wird ein System zur bauteilbezogenen Akquise, Ablage und Auswertung von Prozessdaten in einer Cloud-Datenbank aufgebaut. Das System ermöglicht eine Zuordnung anfallender Prozessdaten zu einzelnen Bauteilen, auf dessen Basis gezielte Ursachenforschung bei Produktbeanstandungen betrieben werden kann. Darüber hinaus können mit Hilfe der akquirierten Daten Maßnahmen zur Prozessoptimierung abgeleitet und Fertigungsschwankungen während der Produktion automatisiert erkannt werden.
    Jahr: 2019
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung
  • PhoenixD - Simulation, Fabrikation und Anwendung optischer Systeme
    Die Entwicklung und Validierung einer alternativen Prägevorrichtung zur präzisen Übertragung von diffraktiven Strukturen, wie beispielsweise Hologramme oder optische Gitter. Neben einer hohen Positionierungsgenauigkeit, soll die Vorrichtung ebenfalls hoch Prägekräfte bereitstellen. Dies führt zu einer Erweiterung des Materialspektrums beim Präzisionsprägen von Strukturen im sub-Mikrometerbereich und folglich zur Erschließung neuer Anwendungsbereiche.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - EXC 2122, Fördernummer 390833453
  • Autoadaptive Gründung für energiegebundene Umformmaschinen
    Energiegebundene Umformmaschinen wie Schmiedehämmer können aufgrund schlagartig aufgebrachter Prozesskräfte zum Schwingen angeregt werden. Dies kann sich vor allem negativ in Form von heftigen Erschütterungen der Maschinenumgebung bemerkbar machen. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll daher ein autoadaptives Dämpfungssystem auf Basis magnetorheologischer Flüssigkeiten entwickelt werden, welches eine an die jeweiligen Belastungszustände optimierte Dämpfung ermöglicht.
    Jahr: 2019
    Förderung: Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken e.V. (VDW) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 20808N
  • Lebensdauer additiv hergestellter Produktionsmittel für die umformtechnische Fertigung
    Im Rahmen dieses Forschungsprojekt wird die Verwendung von additiv gefertigten Bauteilen für Maschinen der Umformtechnik untersucht. Hierzu werden die auftretenden Belastungspfade und Beanspruchungsarten für repräsentative Bauteile mittels hybrider Simulationen ermittelt und auf geeigneten Prüfständen nachgebildet sowie die Einflüsse auf die Lebensdauer der Bauteile erforscht. Das Projekt läuft in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Konstruktion und Fertigung der Technische Universität Cottbus-Senftenberg.
    Jahr: 2020
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) - Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 21219 BG/1
  • Modellgestützte Diagnose auf Basis von Betriebsgrößen in Umformmaschinen
    Die geringe Maschinenverfügbarkeit ist eine dominierende und teure Herausforderung in blechverarbeitenden Betrieben. Sechzig Prozent der Maschinenausfallzeiten sind dabei auf eine technische Störung, vor allem in der Sensorik oder in den Kraftübertragungselementen, zurückzuführen. Mit dem Ziel, den verfügbaren Informationsgehalt für die Diagnosezwecke möglichst effizient zu nutzen, wird in diesem Vorhaben eine intelligente Methode vorgeschlagen und erforscht. Den Kern der Methode bildet ein künstliches neuronales Netzwerk, welches auf Basis geeigneter Maschinenmodelle trainiert wird.
    Jahr: 2020
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF)
  • Reduktion der Schallemission von Schneidpressen
    Das Scherschneiden von innovativen Werkstoffen hoher Festigkeit geht mit erhöhten Schalldruckpegeln einher. Der entstehende Lärm kann zu gesundheitlichen Schäden sowie zur Beeinträchtigung der Produktivität führen, weswegen eine Dauerlärmgrenze vorgeschrieben ist. Derzeitige Maßnahmen zur Lärmminderung wie Schallschutzkabinen oder Schnittschlagdämpfer sind in der Regel kosten- und wartungsintensiv und schränken den Betriebsbereich oder die Zugänglichkeit ein. Im Rahmen des Projektes wird daher eine alternative Methode zur Schallreduktion an Schneidpressen erforscht, bei welcher mittels einer aktiven Einflussnahme am Maschinengehäuse dessen Schwingungen gezielt entgegengewirkt wird. Hierzu wird ein geeignetes, auf Basis von Simulationen ausgelegtes und intelligent geregeltes Aktorsystem angestrebt.
    Jahr: 2021
    Förderung: Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken e.V. (VDW) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 21753N
  • Linear angetriebene Hybridaktorik zur umformtechnischen Fertigung komplexer Bauteile
    In einer ersten Projektphase wurde Grundlagenwissen über den Einsatz eines aus Linearmotoren und Elektromagneten kombinierten Pressenhauptantriebs zur Herstellung kleiner Stanz-, Zieh- und Biegebauteile erarbeitet. Im Folgevorhaben werden die sich daraus ergebenen Herausforderungen und ungelösten Fragestellungen adressiert, welche insbesondere bei der Fertigung komplexer Bauteile mit hoher Qualität und Ausbringungsrate im Folgeverbund aufkommen.
    Jahr: 2021
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Fördernummer KR3718/3-1
  • Einrichtassistenzsystem für Transferpressen auf KI-Basis
    Das IFUM und das IMR sind mit einem gemeinsamen Forschungsprojekt “Einrichtassistenzsystem für Transferpressen auf KI-Basis” am DFG-Schwerpunktprogramm SPP 2422 beteiligt. Die im Rahmen des Projektes zu beantwortende Forschungsfrage ist, ob Prozessdaten kombiniert mit domänenspezifischem Wissen derart aufbereitet und genutzt werden können, dass mit einer messdatengetriebenen Modellierung impliziter Prozesszusammenhänge unter Einsatz KI-basierter Methoden die Lücke zwischen bestehenden Modellierungsansätzen und der Realität geschlossen werden kann.
    Jahr: 2023
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – SPP2422 (Projektnummer 500936349)

Materialcharakterisierung und Simulation

  • FE-basierte Material und Topologieoptimierung der Bremshalterstruktur
    Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde eine Erhöhung der Leistungsfähigkeit bei gleichzeitig verringerten Life-Cycle-Kosten für ein zuverlässiges und leistungsfähiges Bremssystem angestrebt. Hierbei lag der Fokus auf einer Gewichtsoptimierung sowie einer Erhöhung der thermisch-mechanischen Belastbarkeit. Das Ziel des Teilprojekts des IFUM war die Topologieoptimierung der Bremshalterstruktur. Hierbei wurde eine genauere Konzipierung, Konstruktion und Fertigung des Bauteils erreicht worden, die zu einer Reduzierung der Produktions- sowie Bearbeitungskosten, des Gewichts, der personellen, materiellen und finanziellen Ressourcen zur Folge hat.
    Jahr: 2015
    Förderung: ZIM ZF 4127701LL5
  • Verbesserte FE-Simulation des temperierten Tiefziehens von Magnesiumblechwerkstoffen durch eine realitätsnahe Modellierung ihres Formänderungsvermögens unter prozessrelevanten Bedingungen
    Magnesiumlegierungen bieten ein hohes Leichtbaupotential. Zur Erhöhung der Genauigkeit der numerischen Prozessauslegung soll in dem Vorhaben zum einen das spezifische temperaturabhängige Materialverhalten einer Magnesiumblechlegierung charakterisiert und modelliert werden. Des Weiteren ist es vorgesehen das Versagensverhalten mit Hilfe eines geeigneten spannungsbasierten Versagensmodells zu beschreiben, um mögliche Versagenszustände von Tiefziehbauteilen außerhalb des Gültigkeitsbereichs einer Grenzformänderungskurve (FLC) vorhersagen zu können.
    Jahr: 2016
    Förderung: Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Fördernummer 44192561
  • Numerische Berechnung der thermischen Belastung und der Lebensdauer in Werkzeugen beim Thixoschmieden von Stahl
    Ziel dieser Arbeit ist die simulationsgestützte Vorhersage der Standmenge der Werkzeuge beim Thixoforming. Aus den numerischen Berechnungsergebnissen der Lebensdauer von Werkzeugen können Maßnahmen zur Erhöhung der Werkzeugstandmenge abgeleitet werden. Dies sind z.B. Veränderungen der Werkzeuggeometrie soweit dies zulässig ist, Änderung der Prozessparameter wie Rohteiltemperatur und Schmiedezyklusdauer, Auswahl geeigneter Materialen oder der Einsatz von Beschichtungen.
    Jahr: 2017
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 299534929
  • Mobility in Science and Engineering
    Die Forschungslinie "Mobilise" adressiert Herausforderungen in den mobilitätsbezogenen Wissenschaften, insbesondere in den Fokusbereichen Digitalisierung, Energiewende in der Luftfahrt sowie Produktion und Leichtbau. Durch eine langfristig angelegte Kooperation der beteiligten Hochschulen Technische Universität Braunschweig (TUBS) und Leibniz Universität Hannover (LUH) werden bestehende Forschungskompetenzen gestärkt, deren komplementäre Weiterentwicklung befördert und die Vernetzung der Forschenden unterstützt.
    Jahr: 2017
    Förderung: Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK): PL-1
  • Entwicklung einer Testmethodik zur Ermittlung der Neuhärte- und Anlasseffekte von Schmiedewerkzeugen unter ‎zyklischer thermomechanischer Beanspruchung zur Verbesserung der ‎numerischen Verschleißvorhersage
    In der Warmmassivumformung führt eine realitätsnahe numerische Berechnung der Gesenkhärteentwicklung zu einer Erhöhung der Werkzeugstandmenge sowie einer Verbesserung der Prozess- und Werkzeugauslegung. Dies dient letztendlich der kontinuierlichen und ungestörten Produktion qualitativ hochwertiger Bauteile sowie der genaueren Vorhersage der notwendigen Werkzeugaustauschzeitpunkte. Im internationalen Wettbewerb stellt dies einen volkswirtschaftlich relevanten Vorteil dar und entspricht ferner dem Ziel einer Material-‎‎ ‎und ‎energieeffizienten Fertigung.
    Jahr: 2017
    Förderung: Industrieverband Massivumformung e. V. (IMU) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – Fördernummer 19647 N
  • Experimentelle sowie numerische Modellierung und Analyse mikrostruktureller Eigenspannungen von warmmassivumgeformten Bauteilen mit gezielter Abkühlung
    Die Herausforderung dieses spannenden Projektes liegt in der Simulation der komplexen physikalischen Vorgänge in warmumgeformten Bauteilen vor- während und nach der Umformung. Dabei muss eine Vielzahl an Prozessparametern und Zustandsdaten berücksichtigt werden, denn sowohl mechanische als auch thermische und metallurgische Größen beeinflussen den aus dem Prozess resultierenden Eigenspannungszustand. Ziel des Projektes ist die gezielte Einstellung sowie prozesstechnische Ausnutzung der Eigenspannungen für verbesserte Performance im Produktlebenszyklus.
    Jahr: 2017
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Fördernummer 374871564
  • Patientenadaptives Drucküberwachungs- und Behandlungssystem zur Glaukomtherapie
    In Kooperation mit mehreren Instituten der LUH, der MHH sowie zwei Medizintechnikfirmen wird im Rahmen dieses Forschungsvorhabens ein Drucküberwachungs- und Behandlungssystem entwickelt. Dadurch soll die Therapie der Augenkrankheit „Glaukom“ verbessert werden. Der Patient soll dabei in der Lage sein, den Augeninnendruck selbst zu überwachen und bei Hypertonie diesen durch einen Augenarzt reduzieren zu lassen. Dadurch wird die fatale Gefahr eines Überdrucks, den der Patient nicht bemerkt, vorgebeugt, die zum Absterben der Augennerven führen kann.
    Jahr: 2018
    Förderung: Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) - Födernummer: ZF4332302AW8
  • Ansatz zur numerischen Bestimmung der Härteevolution in der Werkzeugrandschicht aufgrund von thermischen Belastungen beim Formhärten
    Für Industrieunternehmen in der metallverarbeitenden Branche ist die Kenntnis der Verschleißeigenschaften der eingesetzten Werkzeugwerkstoffe während der Prozesszeit sehr wichtig. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird daher eine Methodik zur Verbesserung der Härteentwicklungsvorhersage für Formhärtewerkzeuge erarbeitet, mit der sich eine bessere Planung von Werkzeugrüstzeiten und damit eine Kostenreduktion realisieren lässt.
    Jahr: 2018
    Förderung: Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. (FOSTA) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – Fördernummer 19518 N
  • Ermittlung der Umformgrenzen von martensitischen Chromstählen in der Warmblechumformung
    Das Ziel dieses Forschungsvorhaben liegt in der simulativen Abbildung der Warmumformung des martensitischen Chromstahls 1.4034 unter Berücksichtigung des Formänderungsvermögens bei erhöhten Temperaturen, der stattfindenden Gefügeumwandlungen und deren Auswirkungen auf die resultierenden Bauteileigenschaften.
    Jahr: 2018
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Fördernummer 385989694
  • Sonderforschungsbereich 1153 „Prozesskette zur Herstellung hybrider Hochleistungsbauteile durch Tailored Forming“
    Ziel in der 2. Förderperiode ist es, den entwickelten Verbundstrangpressprozess weiterzuentwickeln. Dafür werden asymmetrische Profile aus Aluminium und Stahl stranggepresst, wobei dort die Ver-bundfestigkeit besonders herausfordernd ist. Das Prozesswissen vom koaxialen Verbundstrang-pressprozess wird auf eine neue Materialpaarung, Titan und Aluminium übertragen, um das Leichtbau-potenzial zu vergrößern.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – SFB 1153 TP A1 - Fördernummer 252662854
  • Trockenschmierung von Wälzkontakten durch selbstregenerative Molybdänoxidschichtsysteme
    Ziel des Projektes ist es, ein Festschmierstoffsystem auf Molybdänbasis zu entwickeln, welches sich insbesondere durch seine selbstregenerative Schmierschicht auszeichnet. Der Fokus wird zunächst auf die Charakterisierung und die Entwicklung des Schichtsystems gelegt. Anschließend werden durch Lebensdauerversuche das Verschleißverhalten bestimmt und in eine FE-Modell übertragen.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - SPP 2074 TP2 - Fördernummer 407673224
  • Integrierte Prozesssimulation von Thermoformen und Spritzguss
    Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Simulationsmodells zur verbesserten numerischen Abbildung eines kombinierten Umform-Spritzgussprozesses zur Fertigung von Hybridbauteilen aus faserverstärkten Kunststoffen (FVK). Hierbei werden beide Prozesse in einer Simulationsumgebung über eine direkte Fluid-Struktur-Interaktion gekoppelt. Dies ermöglicht es, die Verbundfestigkeit in Abhängigkeit der Prozessparameter Temperatur, Druck und Kontaktzeit direkt zu modellieren. Die Validierung des Simulationsmodells zur Bestimmung der Verbundfestigkeit erfolgt anhand eines praxisrelevanten Beispielprozesses.
    Jahr: 2019
    Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) - Fördernummer 20524 N/2
  • Numerische Berechnung des Werkzeugverschleißes an industriellen Kaltumformprozessen mittels der Weiterentwicklung der Verschleißmodellierung
    Das Ziel dieses Projektes liegt in der Übertragung der im TP A7 gewonnen Erkenntnisse bezüglich der Vorteile der Schwingungsüberlagerung auf das Umformverfahren Fließpressen sowie der Weiterentwicklung und Validierung der numerischen Verschleißmodellierung für Prozesse mit hohen Kontaktnormalspannungen unter industriellen Prozessbedingungen. An dieser Stelle sollen die Produktionsversuche der Blechmassivumformung im TP B7 als Basis zur Verschleißuntersuchung dienen. Im Projekt sollen sowohl numerische als auch experimentelle Untersuchungen an einem Modellprozess, welcher von einem komplexen mehrstufigen Umformprozess der Firma fischer abgeleitet wird, realisiert werden. Zur Anpassung an den Industrieprozess wird das Verschleißmodell erweitert und durch Einbeziehung industrieller Standzeiten aus den Prozessen der Firma fischer validiert.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – SFB TR-73 - Fördernummer 417860413
  • Sonderforschungsbereich 1153 „Prozesskette zur Herstellung hybrider Hochleistungsbauteile durch Tailored Forming“
    Das Ziel der dritten Förderperiode im Teilprojekt A01 des SFB 1153 liegt in der Erhöhung der Prozesssicherheit und der Robustifizierung der Tailored-Forming-Prozesskette zur Herstellung hybrider Bauteile. Dazu werden die Forschungsschwerpunkte der Prozessentwicklung und der Modellierung, um den neuen Schwerpunkt der Prozessüberwachung erweitert.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – SFB 1153 TP A1 - Fördernummer 252662854
  • Verbesserte Versagenscharakterisierung von hochfesten Stahlblechwerkstoffen anhand einer neuen Versuchsmethodik für Scherzugversuche in einachsig arbeitenden Zugprüfmaschinen
    Im Rahmen des Projektes soll eine neue Versuchsmethodik entwickelt werden, die eine verbesserte Charakterisierung von Schädigungskennwerten für unterschiedliche Spannungszustände von hochfesten Stahlblechwerkstoffen ermöglicht. Mit Hilfe dieser Methodik soll die Genauigkeit spannungsbasierter Schädigungsmodelle erhöht werden, um das Umformpotential von hochfesten Stahlblechwerkstoffen besser ausnutzen zu können.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)– Fördernummer 405334714
  • Grundlegende Untersuchungen von gradientenabhängigen nitrierten Schmiedewerkzeugen in der Warmmassivumformung unter zyklischen thermomechanischen Beanspruchungen
    Im Bereich der Warmmassivumformung unterliegen die formgebenden Werkzeugkomponenten einem komplexen Belastungskollektiv. Dieses setzt sich zusammen aus mechanischen, tribologischen, thermischen und chemischen Beanspruchungskomponenten. Im Rahmen des Projektes soll daher eine Modellierungstechnik zur numerischen Verschleißberechnung nitrierter und wärmebehandelter Schmiedewerkzeuge ausgearbeitet werden.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG BE Fördernummer 1691/229-1
  • Numerische Abbildung der Warmmassivumformung mit integrierter Wärmebehandlung unter Berücksichtigung des Einflusses veränderlicher Spannungszustände auf das umwandlungsplastische Dehnverhalten
    Die Herausforderung dieses Projektes besteht in der Weiterentwicklung eines numerischen Berechnungsmodells zur Vorhersage der Eigenspannungs- und Verzugsentwicklung, um die Prozesssimulation hinsichtlich der Umformung verzuganfälliger Massivbauteile zu optimieren. Dazu gehört die Implementierung eines Umwandlungsplastizitätsmodells auf Grundlage der Gefügeentwicklung, das eine Rückspannung berücksichtigt
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG-GEPRIS Fördernummer: 212963651
  • Experimentelle sowie numerische Modellierung und Analyse mikrostruktureller Eigenspannungen von warmmassivumgeformten Bauteilen mit gezielter Abkühlung
    Die Herausforderung dieses spannenden Projektes liegt in der Simulation der komplexen physikalischen Vorgänge in warmumgeformten Bauteilen vor- während und nach der Umformung. Dabei muss eine Vielzahl an Prozessparametern und Zustandsdaten berücksichtigt werden, denn sowohl mechanische als auch thermische und metallurgische Größen beeinflussen den aus dem Prozess resultierenden Eigenspannungszustand. Ziel des Projektes ist die gezielte Einstellung sowie prozesstechnische Ausnutzung der Eigenspannungen für verbesserte Performance im Produktlebenszyklus.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Fördernummer 374871564
  • Formschlüssige In-Mould-Verbindung zwischen FVK und einem mit Fließlochhülsen strukturierten Blechleinleger
    Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, eine formschlüssige Verbindung zwischen einem Faser-Kunststoff-Verbund und einem mit Fließlochhülsen strukturierten Metalleinleger zu entwickeln. Somit können Bauteile durch Hybrid-Spritzgieß-Verfahren hergestellt werden, die einen multiaxial belastbaren Werkstoffverbund und eine höhere Verbundfestigkeit als konventionelle Durchspritzpunkte aufweisen.
    Jahr: 2020
    Förderung: Förderung: Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. (EFB) und Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) – Fördernummer 20711N
  • HyFiVe – „Großserienfähige Variantenfertigung von Kunststoff-Metall-Hybridbauteilen“
    In Kooperation mit vier Industrieunternehmen sowie drei weiteren Forschungseinrichtungen wird im Rahmen dieses Verbundprojektes eine Bauteil- und Prozessstrategie zur großserienfähigen Variantenfertigung von Kunststoff-Metall-Hybridbauteilen entwickelt. Als Anwendungsbeispiel dient hierbei die Herstellung einer Batteriegehäusestruktur für den Automobilbau.
    Jahr: 2020
    Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
  • Erweiterung der Formgebungsgrenzen beim Tiefziehen durch zusätzliche Krafteinleitung
    Die Prozessgrenzen beim Tiefziehen können durch das Einbringen einer zusätzlichen Kraft im Boden des Tiefziehteils erweitert werden. Um eine numerische Auslegung und Optimierung des Prozesses zu ermöglichen, wird im Rahmen dieses Projektes das Versagensverhalten von zwei hochfesten Stählen mittels eines spannungsbasierten Versagensmodells charakterisiert und bei der Tiefziehsimulation berücksichtigt. Dadurch soll der Einfluss der zusätzlichen Kraft auf die Entstehung von Reißern untersucht und die simulationsgestützte Prozessauslegung optimiert werden.
    Jahr: 2020
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Fördernummer 212270168
  • Entwicklung einer Methodik zur Bewertung der Ermüdungslebensdauer von hoch belasteten Warmumformwerkzeugen auf Basis fortschrittlicher Werkstoffmodelle
    Das Ziel des Projekts besteht darin, ein Konzept zur rechnergestützten Lebensdauerbewertung von Werkzeugen der Warmmassivumformung zu entwickeln. Das Konzept soll es ermöglichen bei werkzeugtypischen Beanspruchungsbedingungen Verformung und Schädigung von Werkzeugstählen zu beschreiben, so dass eine verbesserte Auslegung der Werkzeuge hinsichtlich der zu erwartenden Belastungszyklen möglich ist.
    Jahr: 2020
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Fördernummer 244928365
  • FE-Modellierung der Halbwarmumformung von 7000er Aluminiumblech und Voraussage der Bauteileigenschaften nach der Auslagerung mit KNN
    Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die numerische Modellierung der Halbwarmumformung (HWU) von 7000er Aluminiumlegierungen unter Berücksichtigung relevanter Einflüsse wie dem temperaturabhängigem Fließ-, Verfestigungs- und Versagensverhalten sowie der Reibung und dem Wärmeübergang. Der Einfluss einer kathodischen Tauchlackierung (KTL) auf die mechanischen Bauteileigenschaften, welche sich an die Umformung anschließt und im Automobilbau üblich ist, wird durch künstliche neuronale Netze (KNN) abgebildet. Als Ergebnis steht ein detailliertes Simulationsmodell zur Abbildung der HWU von 7000er Aluminium inklusive der Berücksichtigung einer KTL mittels KNN zur Verfügung.
    Jahr: 2021
    Förderung: Förderung: Industrielle Gemeinschaftsforschung (iGF) – Fördernummer 21645N
  • Ortsabhängige Modellierung von Reibwerten in Abhängigkeit von Kontaktdruck und Gleitweg in der Massivumformung
    Aktuell werden in konventionellen FE-Simulationen von Gesenkumformprozessen konstante Reibbedingungen angenommen. Extreme Prozessgrößen, wie ein hoher Kontraktdruck und lange Gleitwege, führen jedoch in der Realität zu sich lokal und zeitlich verändernden Reibzuständen. Im Vorhaben wird daher eine neue Reibmodellierung entwickelt, die auf Basis experimenteller Daten eine realitätsnahe Berücksichtigung des Schmierzustands im Rahmen einer FE-Simulation erlaubt
    Jahr: 2021
    Förderung: Forschungsgesellschaft Stahlverformung (FSV) - IGF-Fördernummer 21648N
  • Verbesserte FE-Simulation des Scherschneidprozesses durch eine temperatur- und dehnratenabhängige Erweiterung des MMC-Modells
    Da die Prozessauslegung des Scherschneidens bisher durch zeit- und kostenintensiven experimentellen Versuchsreihen erfolgte, ist das Ziel des Forschungsvorhabens eine Verbesserung der Finite Elemente (FE) Simulation eines Scherschneidprozesses, insbesondere hinsichtlich der Abbildung der resultierenden Schnittkantengeometrie. Dafür wird zunächst ein Modellversuch ausgelegt, welcher die Durchführung von quasistatischen Scherschneidversuchen am servoelektrischen Stanzautomat Schuler MSC 2000 ermöglicht. Zur Ermittlung der dehnraten- und temperaturabhängigen Materialparameter sowie der Schädigungsparameter werden sowohl quasistatische und hochgeschwindigkeits-Zugversuche als auch quasistatische Scherzugversuche durchgeführt. Zur Analyse des Materialeinflusses werden verschiedene Stahlwerkstoffe wie der Tiefziehstahl DC04 oder der Edelstahl 1.4301 untersucht. Ferner erfolgen die Implementierung des Fließverhaltens und des modifizierten Mohr-Coulomb-Versagensmodelles (MCC) mittels einer Subroutine in die FE-Software Abaqus/Explicit. Anschließend werden die Scherschneidprozesse mit dem verbesserten Simulationsmodell berechnet und analog dazu der Modellversuch des Scherschneidens auf dem Stanzautomaten durchgeführt. Die numerischen Ergebnisse werden abschließend den experimentellen Ergebnissen gegenübergestellt.
    Jahr: 2021
    Förderung: Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Fördernummer 199808648
  • AgaPolCo - Vereinigung von Einzelprozessen in der Herstellung von rumpfschalen und zugehörigen Komponenten zur Effizienzsteigerung von Flugzeugstrukturen
    Die Herstellung von Flugzeugrumpfschalen durch inkrementelles Biegen soll auf komplexe Strukturen mit leicht sphärischen Geometrien erweitert werden. Das abgeleitete Ziel besteht darin, zunächst durch numerische Modelle das Prozessverständnis zu vertiefen. Auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse soll mittels FE Simulationen sowie einer geeigneten Metamodellierung ein Konzept zur Herstellung sphärischer Rumpfschalen entwickelt werden.
    Jahr: 2021
    Förderung: Förderung: Investitions- und Förderbank Niedersachsen (Nbank) – Antragsnummer ZW1-80159743
  • Allgemeingültige Modellierung der Werkstoff- und Oberflächenveränderungen für die FEM-Simulation des Gesenkschmiedens von Kohlenstoffstählen
    Zunder beeinflusst maßgeblich die Prozesse der Warmmassivumformung. Um die Qualität numerischer Simulationen von Warmmassivumformprozessen zu verbessern, ist daher auch die Zunderkinetik sowie Auswirkung von Zunder zu berücksichtigen. Hierfür werden die Zunderentstehung, das resultierende Tribo-System und die Zunderschädigung zunächst grundlegend in experimentellen Versuchen untersucht und anschließend durch zu entwickelnde Modelle in die numerische Simulation eingebunden.
    Jahr: 2022
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Projektnummer 316273316
  • Bestimmung des Wärmeübergangskoeffizienten für die numerische Auslegung von Verbundschmiedeprozessen
    Das Verbundschmieden artfremder Werkstoffe stellt hinsichtlich der unterschiedlichen Umformtemperaturen der Werkstoffe eine Herausforderung dar. Diese liegt darin, dass die vorliegenden Temperaturen an den Kontaktflächen der Halbzeuge maßgeblich das Umformergebnis und die Ausbildung intermetallischer Phasen beeinflussen. Deshalb wird im Rahmen dieses Projekts, die vorliegenden Temperaturen der Halbzeuge und der Werkzeuge durch Ermittlung des Wärmeübergangskoeffizienten identifiziert, um das Umformergebnis des Verbundschmiedeprozesses genauer numerisch vorhersagen zu können.
    Jahr: 2022
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - 496068488
    Laufzeit: 2 Jahre
  • Bauteilvariation in der Herstellung von Hybridverbunden durch freikinematisches Umformen
    Der hybride Materialleichtbau ermöglicht neue Konstruktionsmöglichkeiten für Strukturbauteile. Mit dem freikinematischen Umformen wird die bestmögliche Kombination unterschiedlicher Materialien unter wirtschaftlichen Produktionsbedingungen erforscht. Ebenso wird die Beeinflussung der Bauteilgeometrie durch die Anpassung der Werkzeugbahn und die Erzeugung einer Werkzeuggeometrie für Bauteilvarianten methodisch gelöst.
    Jahr: 2023
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Fördernummer 318620418
  • Charakterisierung und Modellierung von Medium Mn Stahl für die numerische Simulation von Warmblechumformprozessen
    Um die steigenden Anforderungen im Automobilbereich bzgl. Sicherheit, Reichweite und CO2-Emissionen zu erfüllen, müssen neue Leichtbauwerkstoffe entwickelt werden, die eine optimale Kombination aus Festigkeit und Dehnbarkeit aufweisen. Dieses Forschungsvorhaben befasst sich mit der Entwicklung einer Prozesskette für die Warmumformung von Blechbauteilen aus einem neuartigem Medium Mn Stahl. Dieser bietet im Vergleich zu den etablierten Warmumformstählen prozesstechnische Vorteile wie bspw. eine geringere Erwärmungstemperatur sowie eine geringere Abkühlrate. Neben der Ermittlung grundlegender Prozessparameter zur Erlangung optimaler Bauteileigenschaften liegt der Fokus auf der Charakterisierung und Modellierung des Fließ-, Versagens- und Umwandlungsverhaltens für die numerische Prozesssimulation.
    Jahr: 2024
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 505217238
    Laufzeit: 27 Monate
  • Experimentelle sowie numerische Modellierung und Analyse mikrostruktureller Eigenspannungen von warmmassivumgeformten Bauteilen mit gezielter Abkühlung
    Hochbelastete Bauteile z.B. in Antrieben werden wegen der resultierenden Festigkeit, Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit durch Warmumformverfahren hergestellt. Aktuell zielen Fertigungsprozesse auf eine Reduktion von Eigenspannungen ab, da diese zu einem frühzeitigen Bauteilversagen führen können. Forschungsarbeiten haben jedoch gezeigt, dass insbesondere Eigenspannungen mit negativem Vorzeichen die Bauteilperformance steigern können. In diesem Forschungsvorhaben sollen daher vorteilhafte Druckeigenspannungen während des gezielten Abkühlvorgangs aus der Schmiedewärme eingebracht werden. Optimale Prozessparameter werden mit FE-Simulationen bestimmt und die Ergebnisse experimentell anhand von Lebensdauerversuchen validiert.
    Jahr: 2024
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) – Projektnummer 530125423
    Laufzeit: 30 Monate

Maschinenkomponenten

  • Entwicklung eines Werkzeugspannmechanismus auf Basis eines Formgedächtnislegierungs-Aktors
    Werkzeugspannsysteme besitzen einen großen Einfluss auf die Präzision und Wirtschaftlichkeit von Zerspanprozessen. In herkömmlichen Systemen werden Tellerfederpakete zur Aufbringung der Spannkraft und zusätzliche Hydraulikzylinder zum Lösen der Spannkraft verwendet. Im Projekt FGL-Spann wird ein Aktorsystem auf Basis von Formgedächtnislegierungen zum Ersatz der Federpakete und Hydraulikeinheit entwickelt und erforscht. Die bidirektional wirkenden Formgedächtnislegierungs-Aktoren sollen die herkömmlichen Tellerfedern und den Hydraulikzylinder ersetzen und eine wesentliche Bauraumminimierung bei gleichzeitiger Einstellbarkeit der Spannkraft und Verschleißminimierung ermöglichen.
    Leitung: Prof Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Jannes Vornkahl
    Jahr: 2022
    Förderung: Aif
    Laufzeit: 10/2022 –01/2025
    © IFW
  • Strukturintegrierte Kraftmesstechnik zur Prozessüberwachung in Schleifmaschinen – „Kraftmaschine“
    Während der Schleifbearbeitung von Bauteilen können verschiedene Prozesszustände und -fehler wie beispielsweise Werkstückabdrängung, Schleifbrand und Schleifscheibenverschleiß auftreten. Eine frühzeitige Detektion unerwünschter Prozesszustände ist daher entscheidend für eine wirtschaftliche Produktion. Häufig genutzte Überwachungsgrößen sind dabei die Prozesskräfte. Die Kraftrekon-struktion aus Antriebsströmen bietet jedoch keine ausreichende Genauigkeit, sodass externe Sensorik notwendig ist, die einerseits hohe Anschaffungskosten aufweist als auch die Maschineneigenschaften beeinflusst und daher nicht industrietauglich ist. Im Vorhaben „Kraftmaschine“ wird daher eine strukturintegrierte Kraftmesstechnik auf Basis von halbleiterbasierten Dehnungsmessstreifen erforscht. Mit dieser soll die Detektion der Prozesskräfte ohne Beeinflussung der Maschineneigenschaften ermöglicht werden und somit im Zusammenspiel mit Maschinensignalen eine industrietaugliche ermöglichen.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: M. Sc. Henning Buhl
    Jahr: 2023
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 10/2023 – 09/2025

Prozessüberwachung und -regelung

  • SFB 1153 - B5: Maschinentechnologien für die produktive, spanende Bearbeitung von hybriden Bauteilen
    Im Teilprojekt B5 werden Methoden erforscht die Prozessfähigkeit und Prozesssicherheit bei der Zerspanung hybrider Bauteile zu gewährleisten, die durch Fertigungsvarianzen vorgelagerter Prozesse beeinflusst werden. Dazu werden Prozessinformationen fertigungsübergreifend verknüpft und Methoden erforscht, die bauteilspezifische Fertigungsvarianzen detektieren und den vorgelagerten Prozessen zugeordnet. Ferner werden Ansätze des maschinellen Lernens erforscht, um die Prozesssicherheit bei einer werkstoffgerechten Zerspanung zu gewährleisten. Ebenfalls wird untersucht, wie der Einfluss einer variierenden Informationsqualität auf die entwickelten Modelle reduziert werden kann.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2023-06/2027

Fertigungsverfahren

  • Schartigkeit von Fräsern
    Die Ungleichmäßigkeit entlang der Schneidkante, die sogenannte Schartigkeit, beeinflusst signifikant das Verschleißverhalten von Zerspanwerkzeugen. Die Bewertung und Auslegung der Schneidkantenschartigkeit von Zerspanwerkzeugen erfordert eine einheitliche material- und prozessspezifische Kenngröße. Allerdings existieren aktuell keine Kenngrößen, die den Einfluss der Schartigkeit auf das Einsatzverhalten hinreichend genau beschreiben. Ziel ist daher die Kenntnis des Einflusses der Fräserherstellung auf die Schneidkantenschartigkeit und deren Wirkung auf das Einsatzverhalten sowie die Entwicklung einer Kennzahl zur Bewertung der Schartigkeit. Dabei werden eine einheitliche Charakterisierung der Schartigkeit sowie eine Definition von werkzeug- und prozessspezifischen Schartigkeitsgrenzwerten angestrebt.
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 12/2018-11/2019
    © Sascha Beblein
  • Antriebsstrang 2025
    Energieeffiziente Prozessketten zur Herstellung eines reibungs- gewichts- und lebensdaueroptimierten Antriebsstrangs
    Leitung: Dr.–Ing. Benjamin Bergmann
    Team: Miriam Handrup, Daniel Katzsch, Philipp Pillkahn, Leon Reuter, Christopher Schmidt
    Jahr: 2018
    Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz
    Laufzeit: 09/2018-02/2022
    © IFW
  • Ressourceneffizientes Schleifen mit grobkörnigem CBN
    Die Verwendung von grobkörnigen Schleifscheiben bietet durch hohen Kornüberstand die Möglichkeit, Schleifprozesse auch für hohe Materialabtragsraten einzusetzen. Die neuerliche Verfügbarkeit von grobkörnigem CBN erlaubt weiterhin die Bearbeitung von weichen sowie gehärteten Stählen. In diesem Projekt werden das Einsatzverhalten und die mechanischen, sowie thermischen Einflüsse auf das Werkstück untersucht. Dabei steht vor allem der Vergleich unterschiedlicher Korngrößen und die Determinierung der jeweiligen Prozessgrenzen im Fokus der Untersuchungen. Abschließend wird die Ressourceneffizienz mit Prozessen aus der geometrisch bestimmten Zerspanung verglichen.
    Leitung: Michael Wilckens
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 11/2018-10/2020
    © IFW
  • Herstellung und Einsatzverhalten von Zerspanwerkzeugen aus Gestein
    Für die Herstellung moderner konventioneller Schneidstoffe werden oftmals seltene Rohstoffe wie z.B. Wolfram oder Kobalt benötigt, deren Verfügbarkeit begrenzt ist. Dies und der vergleichsweise hohe Energiebedarf der konventionellen Schneidstoffherstellung schaffen Gründe ökologisch und ökonomisch vorteilhafte Alternativen zu entwickeln. Die Verwendung natürlicher Gesteine als Schneidstoff könnte eine solche Alternative darstellen. Daher wird in diesem von der DFG geförderten Forschungsprojekt die Eignung natürlicher Gesteine als Schneidstoff sowie die Herstellung und das Einsatzverhalten von Zerspanwerkzeugen aus natürlichen Gesteinen untersucht.
    Leitung: apl. Prof. Dr. rer. nat. habil. Bernd Breidenstein
    Team: Philipp Wolters
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2019-04/2022
    © IFW, Leibniz Universität, Dr. U. Wolters
  • Wissensbasierte Auslegung des Fertigungsprozesses von Schleifwerkzeugen
    Individuelle Schleifwerkzeuge werden in vielen unterschiedlichen Anwendungsfällen, wie dem Werkzeugschleifen und dem Profilschleifen eingesetzt. Die Entwicklungskosten der Schleifwerkzeuge und einer angepassten Prozesskette sind derzeit hoch. CAE-Technologien, wie die Simulationen des Mischens, werden in diesem Gebiet der Fertigungstechnik nicht eingesetzt. Das Potenzial einer individualisierten Parametrierung mittels Modellen und Simulationsergebnissen ist hoch. Das Ziel des hier geplanten Forschungsvorhabens ist die Verfügbarkeit eines neuartigen Sinterprozesses in verlorenen Formen für die Herstellung mehrschichtiger Schleifwerkzeuge mit definierter Porosität, der mittels CAE-Methoden parametrierbar ist.
    Jahr: 2019
    Förderung: ZIM
    Laufzeit: 04/2019-09/2021
    © IFW
  • Deep Rolled Welds: Erhöhte Ermüdungsfestigkeit von Schweißverbindungen in der Windenergie durch Festwalzen
    Die Ermüdungsfestigkeit von Stumpfnahtverbindungen ist signifikant von deren Eigenspannungszustand abhängig. Ein Fertigungsverfahren zum Einbringen von für die Ermüdungsfestigkeit positiv wirkenden Druckeigenspannungen ist das Festwalzen. In diesem Projekt wird der Festwalzprozess für Stumpfnahtverbindungen dicker Bleche qualifiziert und der Einfluss des Verfahrens auf das Ermüdungsrisswachstum quantifiziert.
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF-IGF
    Laufzeit: 06/2019 – 11/2021
    © IFW, Hb
  • Oberflächenentstehung beim Fräsen unter Berücksichtigung der Werkzeugmikrogeometrie
    Ziel dieses Forschungsvorhabens ist das Verständnis der Oberflächenausprägung am Beispiel des Flankenfräsens unter besonderer Berücksichtigung der Werkzeugmikrogeometrie und der Prozessstellgrößen. Ein wesentlicher Aspekt des Projekts besteht in der Methodenentwicklung für die Erweiterung von Zerspansimulationen um die geometrischen Merkmale höherer Ordnung. Hierfür wird erstmalig der Ansatz der kontinuierlichen Wavelettransformation herangezogen und entsprechend weiterentwickelt.
    Leitung: Henke Nordmeyer
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2019-07/2022
    © IFW
  • Leistungssteigerung durch laserbearbeitete Hartmetallwerkzeuge
    Bei spanenden Prozessen kann die Spanform die Prozesssicherheit negativ beeinflussen. Zur Vermeidung ungünstiger Spanformen können Spanleitstufen eingesetzt werden, die bei Sonderwerkzeugen jedoch nicht während des Pressens eingebracht werden können. Daher stellt in diesen Fällen die Laserbearbeitung eine Alternative dar. In diesem Vorhaben wird eine optimierte Spanleitstufe für Formdreh- und Aufbohrwerkzeuge ausgelegt, welche mittels Laserablation hergestellt wird.
    Leitung: Marita Murrenhoff
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 10/2019 – 09/2021
    © IFW
  • Leistungssteigerung metallisch gebundener CBN-Werkzeuge durch kryogene Kühlung
    Untersuchung der technologischen Grundlagen zur Produktivitätssteigerung des Schleifprozesses durch einen effektiven Wärmetransport aus der Kontaktzone. Im Fokus steht hier die Kombination eines wärmeleitenden Schleifbelags (Korn, Bindung) mit kryogener Kühlung.
    Leitung: apl. Prof. Dr. rer. nat. habil. Bernd Breidenstein
    Team: Lennart Köhler
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 11/2019 – 10/2021
    © IFW
  • Erhöhung der Leistungsfähigkeit beim Fräsen von Titan- und Nickelbasislegierungen durch Schaftfräser mit Freiflächenmodifikation
    Titan- und Nickelbasiswerkstoffe bewirken in der mechanischen Bearbeitung im Vergleich zur Bearbeitung von Eisenbasiswerkstoffen eine erhöhte Werkzeugbelastung. Ziel ist es, durch den Einsatz von Schaftfräsern mit Freiflächenmodifikation den Freiflächenverschleiß zu begrenzen und die Standzeit und die Produktivität der Werkzeuge zu steigern.
    Leitung: Sebastian Worpenberg
    Jahr: 2019
    Förderung: Aif
    Laufzeit: 08/2019-07/2021
    © IFW
  • Kombinationsverfahren aus Schleifen und Walzen
    Im Rahmen des Projekts „Schleifwalzen“ wird derzeit erforscht, in welcher Weise die Leistungsgrenzen des Schleifprozesses – Rauheiten und Zugeigenspannungen – durch eine Verfahrenskombination mit dem Festwalzen kompensiert werden können. Hierzu wird zunächst ein Bearbeitungskonzept erarbeitet. Anschließend erfolgt die Erforschung der jeweiligen Prozessgrenzen sowie der resultierenden Bauteilqualität des Kombinationsprozesses. Am Ende des Projektes erfolgt eine Gegenüberstellung mit konkurrierenden Verfahren aus der geometrisch bestimmten Zerspanung, um so eine Einordnung in den Stand der Technik vorzunehmen.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Tobias Gartzke
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 05/2019-04/2021
    © IFW
  • Mechanisches Abrichten von Trennschleifscheiben in der Bauindustrie
    Anwendung der aus anderen Schleifverfahren etablierten Technologie des Abrichtens auf Trennschleifprozesse in der Bauindustrie. Das gezielte Zurücksetzen der Bindung erlaubt eine Reduktion der Bearbeitungskräfte, die Minimierung von Nebenzeiten und die Erhöhung der Werkzeugstandzeiten. So kann eine Erhöhung der Produktivität und der Wirtschaftlichkeit erreicht werden.
    Leitung: Dr. Christian Pelshenke (FGW), Dr. Alexander Krödel
    Team: Lennart Köhler, Timo Koll (IFW Remscheid)
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 02/2019-01/2021
    © IFW
  • Ressourceneffizientes Schleifen von PcBN-Schaftwerkzeugen
    Das Ziel dieses Vorhabens ist die Verfügbarkeit eines angepassten Umfangsschleifprozesses zur Bearbeitung von PcBN-Schaftwerkzeugen. Das Verschleißverhalten der zur Bearbeitung des hochharten Werkstoffs eingesetzten Diamantschleifwerkzeuge ist im Vergleich zur Bearbeitung anderer Schneidstoffe hoch und beim Nutentiefschleifen an Schaftwerkzeugen lokal unterschiedlich. In diesem Forschungsvorhaben werden Erkenntnisse über die Schleifprozessauslegung, den Abrichtprozess und die Schleifwerkzeugauslegung generiert, sodass das Schleifen von PcBN produktivitäts- und qualitätsangepasst durchgeführt werden kann.
    Leitung: Dominik Müller-Cramm
    Jahr: 2019
    Förderung: AIF IGF
    Laufzeit: 12/2019–03/2022
    © IFW, Mitsubishi Materials
  • Kegelrollenlager: Hartfräsen von Mikroschmiernäpfen zur Reibungs- und Verschleißreduktion
    Durch spanend in die Oberfläche eingebrachte Mikrostrukturen lassen sich die Reibung und der Verschleiß an tribologisch hoch beanspruchten Bauteilen reduzieren. Bei Wälzlagern der Bauform „Kegelrollenlager“ liegen an der Borde des Lagerinnenrings ebensolche hohe tribologische Lasten vor. Das IMKT und IFW untersuchen deshalb im Rahmen dieses Projekts einerseits die Herstellung (IFW) und andererseits den Einfluss von Mikroschmiertaschen auf die tribologischen Verhältnisse und die Lebensdauer von Kegelrollenlagern (IMKT).
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Kolja Meyer
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 12/2019-12/2021
    © IFW
  • Exzellenzcluster PhoenixD – Design und Herstellung von Präzisionsoptik
    Die Anforderungen an optische Elemente nehmen stetig zu. Die Herstellung eines individuellen und hochfunktionalen optischen Elements ist nach heutigem Stand der Technik aufwendig und komplex. Die mehrstufigen Produktionsmethoden werden häufig durch Handarbeit in Verbindung mit hohen Kosten realisiert. Aus diesem Grund versuchen die Wissenschaftler des Exzellenzclusters „PhoenixD“, als eine Initiative, Design und Herstellung von Präzisionsoptiken neu zu definieren Das IFW erforscht die Additive/Subtraktive Fertigung, Simulationsbasierte Prozessplanung und Feinpositioniersysteme, die in der visionären Produktion von Präzionsoptik realisiert werden.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Denkena
    Team: Malek, Schmidtamann, Bild
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/20219 - 12/2022
    © IFW
  • Digitaler Fingerabdruck zur markierungsfreien, branchenübergreifenden Bauteilidentifikation in der zerspanenden Prozesskette
    Gefälschte Produkte, gerade von Sicherheitskritischen Bauteilen, sind seit langem ein großes Problem im deutschen Maschinen- und Anlagenbau. Ein eindeutiger Nachweis, dass es sich bei einem Regressanspruch um ein Plagiat handelt, ist durch die aktuell verwendeten applizierbaren Markierungen nur schwer möglich. Diese besitzen eine unzureichende Fälschungssicherheit und einen geringen Schutz gegen eine Entfernung oder Beschädigung. Vor diesem Hintergrund soll die Möglichkeit der markierungsfreien Bauteilidentifikation im Produktlebenszyklus erforscht werden. Ein Ansatz besteht darin, die für jeden Prozess spezifische Bauteiloberfläche als Identifikationsmerkmal zu verwenden.
    Leitung: apl. Prof. Dr. rer. nat. habil. Bernd Breidenstein
    Team: M. Sc. Hendrik Voelker
    Jahr: 2020
    Förderung: Aif
    Laufzeit: 11.2020 – 10.2022
    © IFW
  • Kontinuierliches Wälzschleifen von Zerspanwerkzeugen
    In diesem Vorhaben wird der aus der Bearbeitung von Zahnrädern bekannte kontinuierliche Wälzschleifprozess auf die Fertigung von drehsymmetrischen Zerspanwerkzeugen, wie beispielsweise Bohrer und Fräser, übertragen. Die aus diesem Verfahrenstransfer resultierenden Prozessvorteile umfassen unter anderem eine erhöhte Prozessproduktivität, eine verbesserte Güte der geschliffenen Zerspanwerkzeuge und die Möglichkeit zur prozessbegleitenden Verschleißkompensation der Schleifscheiben. Gleichzeitig wird die Anzahl an notwendigen Schleifwerkzeugen und separaten Schleifoperationen im Vergleich zu dem üblicherweise eingesetzten Werkzeugschleifverfahren reduziert.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Philipp Wolters
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 05/2020 – 09/2022
    © IFW
  • Produktives Schleifen von PcBN mit Metallbindung
    Die Schleifbearbeitung von Wendeschneidplatten aus polykristallinem Bornitrid (PcBN) verursacht einen hohen Schleifscheibenverschleiß. Durch die anwendungsoptimierte Herstellung bronzegebundener Diamantschleifscheiben werden die Hartstoffkörner länger im Prozess gehalten und der Schleifscheibenverschleiß wird reduziert. Gleichzeitig wird die Schnittfähigkeit der Schleifscheibe über die Anpassung des Abrichtprozesses kontinuierlich erhalten. So wird das G-Verhältnis aus Schleifscheibenverschleiß und abgetragenem Werkstückstoff deutlich erhöht.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Michael Wilckens
    Jahr: 2020
    Förderung: AIF
    Laufzeit: 11/2020–10/2022
    © IFW
  • TopGewinde – Tribologisch optimierte Oberflächentopografien zur Lebensdauersteigerung von Gewindetrieben durch das Wirbelverfahren
    Gewindespindeln werden eingesetzt, um rotatorische Bewegung in translatorische Bewegung zu übersetzen. In Hebeböcken und insbesondere auch Schwerlasthebeanlagen werden häufig mittels Wirbeln hergestellte Gewindetriebe eingesetzt, bei denen eine verschleißreduzierende Optimierung der Kontaktflächen zu einer höheren Lebensdauer führen kann. Diese gewirbelten Gewindespindeln weisen bearbeitungsbedingte Oberflächenmikrostrukturen auf, die ein Schmiermittelrückhaltevolumen darstellen können. Hierdurch besteht das Potential die Reibung dieser gewirbelten Gewindespindeln zu verringern und die Lebensdauer gegenüber konventionell gerollten Spindeln zu steigern. Der genaue Zusammenhang zwischen dem Bearbeitungsprozess, der Gestalt der Mikrostrukturen und der reibungsreduzierenden Wirkung wird im Rahmen des Projektes TopGewinde gemeinsam mit dem Unternehmen Bornemann Gewindetechnik (www.bornemann.de) erforscht.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. B. Denkena
    Team: Christian Wege
    Jahr: 2020
    Förderung: ZIM
    Laufzeit: 10/2020 – 12/2022
    © IFW
  • Gradierte Schleifscheiben für das Spannutenschleifen von Vollhartmetallfräsern
    Der bisherige Einsatz von Schleifscheiben mit einer konstanten Kornkonzentration im Schleifbelag führt, z.B. bei der Herstellung von Vollhartmetallfräsern mittels Spannutenschleifen, zu einem ungleichmäßigen Verschleiß des Schleifwerkzeuges. Ziel ist es, durch eine belastungsangepasste Einstellung eines Kornkonzentrationsgradienten im Schleifbelag, ein möglichst homogenes Verschleißverhalten während dem Schleifprozess einzustellen. Ebenso soll ein, an die gradierten Schleifbeläge angepasster, Abrichtprozess untersucht werden.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Daniel Raffalt
    Jahr: 2020
    Förderung: ZIM
    Laufzeit: 03/2020-02/2022
    © IFW
  • Prozesskette zur geschlossenen additiv-subtraktiven Fertigung von Titanbauteilen mit Recyclingmaterial
    Ziel des Projektes Return II ist ein übergreifender Werkstoffkreislauf zwischen additiven und subtraktiven Prozessketten in der Herstellung von Titanbauteilen zur Steigerung der Ressourcen- und Energieeffizienz durch die Entwicklung einer Fertigungsprozesskette zur Umwandlung von Spanmaterial in Pulver.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Jonas Matthies
    Jahr: 2020
    Förderung: BMWi
    Laufzeit: 5/2020 – 05/2023
    © IFW
  • Sauerstofffreie Zerspanung von Titanlegierungen
    Die hohe Reaktivität von Titanlegierungen mit Sauerstoff schränkt die Ressourceneffizienz der gesamten Prozesskette stark ein. Daher wird im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1368 die sauerstofffreie Produktion erforscht und dabei die geometrisch bestimmte Zerspanung von Titanlegierungen durch das Teilprojekt B03 abgebildet. Das Ziel ist es, Kenntnisse über die Wirkzusammenhänge zwischen der Umgebungsatmosphäre des Zerspanprozesses, resultierender oxidationsbedingter Verschleißeffekte sowie der Beeinflussung und gezielten Einstellung von Reaktionsprodukten auf der Bauteiloberfläche zu erlangen.
    Leitung: Marc-André Dittrich
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 1/2020 – 12/2023
    © IFW
  • SPP 2231: Kopplung experimenteller und numerischer Methoden zur mehrskaligen Analyse der Wirkmechanismen von Kühlschmierstrategien in Zerspanprozessen
    Zur Realisierung effizienter Produktionsprozesse ist das Verständnis über den zielgerichteten Einsatz von Kühlschmierstoffen (KSS) notwendig. Innerhalb dieses Forschungsvorhabens wird der Einfluss von Kühlschmierstrategien auf die Spanbildung sowie die mechanische und thermische Belastung des Schneidkeils mittels Mikrokinematographie untersucht.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Lars Ellersiek
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
  • SFB 1368 – C04: Bearbeitungskonzepte für die sauerstofffreie Feinbearbeitung
    Das Ziel des Sonderforschungsbereichs „Sauerstofffreie Produktion“ ist das grundlegende Verständnis über die Vorgänge und Mechanismen in den Prozessen der Fertigungstechnik, die unter vollständigem Ausschluss von Sauerstoff durchgeführt werden. Teilprojekt C04 tritt im Projektbereich C als Befähiger auf und wird u. a. die chemischen Vorgänge der Schleifwerkzeugherstellung sowie die Materialtrennmechanismen beim Schleifen in sauerstofffreier Atmosphäre untersuchen.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Nils Hansen
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2020-12/2023
    © IFW
  • Bedarfsgerechte Konstruktion und Herstellung von schadenstoleranten Implantatverbindungen
    Um eine Hüftendoprothese an die individuelle Patientenanatomie anzupassen, ist der Einsatz von modularen Hüftendoprothesen möglich. Jedoch wird durch diese Modularität eine weitere Schnittstelle in das Implantat eingebracht. An dieser kann infolge von Mikrobewegungen Verschleiß auftreten, der im Versagen des Implantats resultiert. Daher ist es notwendig im Rahmen des Transregio-Sonderforschungsbereichs Sicherheitsintegrierte und infektionsreaktive Implantate (SIIRI) Kenntnisse über die Wechselwirkung der Versagensmechanismen der Schnittstellen mit den Oberflächentopographien zu erlangen. Das Ziel ist es durch Methoden der Fertigungstechnik gezielt die Randzonen und Oberflächeneigenschaften einzustellen und somit schädigungstolerante Implantatschnittstellen zu entwickeln.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena, Dr.-Ing. Benjamin Bergmann
    Team: Beate Legutko
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/21-06/25
    © IFW
  • Einfluss der Schneidkantenpräparation auf den Eigenspannungszustand in PKD und PcBN
    Die Schneidkantenpräparation von Werkzeugen aus den hochharten Schneidstoffen polykristallinem Diamant (PKD) und polykristallinem kubischem Bornitrid (PcBN) beeinflussen nicht nur die Geometrie und Topographie der betreffenden Zerspanwerkzeuge, sondern auch den Eigenspannungen im Schneidstoff. Der Bereich der Schneidkante kann hier als besonders kritisch angesehen werden. Etablierte Verfahren zur Eigenspannungsmessung mittels Röntgenbeugung können aufgrund der mikroskopischen Geometrie nicht verwendet werden. Daher wird die Raman-Spektroskopie für diese Anwendung eingesetzt und die Ausbildung der Eigenspannungen im Schneidkantenbereich ortsaufgelöst ermittelt. Als Präparationsprozesse werden die Laserablation, das Schleifen und Brüsten und der Erodierprozess eingesetzt.
    Leitung: apl. Prof. Dr. rer. nat. habil. Bernd Breidenstein
    Team: M.Sc. Nils Vogel
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 03/2021 – 08/2023
    © Vo/95211 IFW
  • Gefügeausbildung der additiven Fertigung von Titanlegierungen und Einfluss auf die Zerspanbarkeit
    Titanlegierungen sind heute für viele Hochleistungsanwendungen unabdingbar. Eine aktuelle Entwicklung ist die additive Fertigung von Titanbauteilen. Aufgrund der Anforderungen an die Oberflächengüte und die Formtoleranz müssen diese Bauteile in der Regel spanend nachbearbeitet werden. Durch die Prozesscharakteristik der additiven Fertigung entstehen Gefüge- und Materialeigenschaften, die sich signifikant von denen konventionell urgeformter Titanhalbzeuge unterscheiden. Durch eine gezielte Prozesssteuerung sollen im Rahmen dieses Projekts Gefügeeigenschaften maßgeschneidert eingestellt um so beispielsweise die Zerpanbarkeit in nachzubearbeitenden Bereichen gezielt zu verbessern.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: M. Sc. Sebastian Worpenberg
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2021-09/2023
    © IFW
  • SFB/TR73-T09: Vor-Ort-Bearbeitung von komplexen und kostenintensiven Investitionsgütern
    Ziel des Vorhabens ist die Überführung der Erkenntnisse zur gezielten Randzonenmodifikation beim Schleifen in die industrielle Anwendung auf eine mobile Werkzeugmaschine des Kooperationspartners Picum MT GmbH, um eine Bearbeitung von komplexen und kostenintensiven Investitionsgütern Vor-Ort zu realisieren. Hierdurch wird die Wirtschaftlichkeit bei der Instandhaltung komplexer Investitionsgüter wesentlich gesteigert. Es erfolgt eine Anpassung der Prozessauslegung hinsichtlich der veränderten Kühl- und Schmiersituation außerhalb einer geschlossenen Werkzeugmaschine. Hierfür werden mit dem Kooperationspartner BDW-BINKA Diamantwerkzeug GmbH neue Werkzeugkonzepte entwickelt, die eine Bearbeitung ohne Kühlschmierstoff erlauben und gleichzeitig den Anforderungen an die Oberflächen- und Randzoneneigenschaften, bei ausreichender Werkzeugstandzeit, gerecht werden.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. B. Denkena
    Team: Michael Keitel (IFW)
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 03/2021 – 03/2023
    © Kei/98960
  • Simulative Auslegung und wissensbasierte Herstellung PVD-beschichteter Zerspanwerkzeuge
    Das Ziel des Forschungsvorhabens ist das Verständnis der Wirkzusammenhänge zwischen den Eigenschaften von PVD-Hartstoffschichten und der Schneidkantenmikrogeometrie auf die daraus resultierenden Verschleiß- und Versagensphänomenen im unterbrochenen Schnitt. Hierzu werden FE-basierte Spanbildungssimulationen eingesetzt. Innerhalb dieser Simulationen werden lokale Last- und Eigenspannungen der beschichteten Werkzeuge integriert. Hierdurch wird es ermöglicht das spannungsinduzierte Werkzeugversagen, sowie die kontinuierliche, verschleißbedingte Änderung der Werkzeuggeometrie erstmalig für den unterbrochenen Schnitt abzubilden.
    Leitung: apl. Prof. Dr. rer.nat. habil. Bernd Breidenstein, Prof. Dr.-Ing. Kirsten Bobzin
    Team: Florian Grzeschik (IFW), Nina Stachowski (IOT)
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 12/2021-11/2024
  • Ermüdungsfestigkeit hochfester Offshore-Feinkornbaustähle mit und ohne Nachbehandlung (HSS-FAT-OWEC)
    Die Ermüdungsfestigkeit von Schweißverbindungen ist signifikant niedriger, als die des Grundwerkstoffs der einzelnen Bleche. Dies ist in der lokalen Nahtgeometrie und den lokalen Randzoneneigenschaften begründet. Daher sind Nachbehandlungsprozesse zur Steigerung der Ermüdungsfestigkeit der Schweißverbindungen notwendig. In diesem Projekt wird die automatisierte Nachbehandlung mittels Festwalzen und Hämmern für Stumpfnahtverbindungen dicker Bleche aus hochfesten Offshore-Feinkornbaustählen qualifiziert.
    Leitung: Apl. Prof. Dr. rer. nat. Bernd Breidenstein Prof. Dr.-Ing. Peter Schaumann (Institut für Stahlbau, Leibniz Universität Hannover)
    Team: Steffen Heikebrügge Christian Dänekas (Institut für Stahlbau, Leibniz Universität Hannover) Jan Kulikowski (Institut für Stahlbau, Leibniz Universität Hannover)
    Jahr: 2021
    Förderung: AiF-IGF
    Laufzeit: 01/2021–06/2023
    © IFW
  • Auslegung von Prozessstellgrößenmodulationen für die Stahlbearbeitung mit Kühlschmierung – ProMod KSS
    Drehprozesse werden zumeist als stationäre Prozesse betrachtet, bei denen die Prozessstellgrößen für eine spezifische Kombination aus Werkzeug, Werkstück und Bearbeitungsaufgabe unverändert bleiben. Eine Modulation, das heißt eine kontinuierliche Veränderung der Prozessstellgrößen über die Lebensdauer eines Werkzeugs, kann jedoch Vorteile hinsichtlich des Werkzeugverschleißverhaltens bieten.
    Leitung: Prof- Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Arnd Heckemeyer
    Jahr: 2021
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 04/2021-01/2023
    © IFW
  • Grundlage für den wirtschaftlichen Einsatz von Stäbchenkorundschleifscheiben
    Die Fertigung hochbeanspruchter Bauteile erfordert häufig einen Endbearbeitungsschritt, der eine hohe Oberflächenqualität und präzise Formtoleranz der Bauteile gewährleistet. Die Endbearbeitung mittels Schleifen ermöglicht eine hohe Präzision und Produktivität bei der spanenden Bearbeitung von Bauteilen. Dem stehen hohe Schnittenergien gegenüber, die zu Schleifbrand der Bauteile führen können. Der hohe Energiebedarf, der durch Nebenaggregate erzeugt wird, führt zusätzlich im Vergleich zu anderen Fertigungsverfahren zu einer ineffizienten Energienutzung. Das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibniz Universität Hannover untersucht daher den Einsatz des neuartigen Schleifmittels Stäbchenkorund, der durch seine Geometrie und Art zu einer Reduzierung der Energie beim Schleifen von Bauteilen führt.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Christian Heller
    Jahr: 2021
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 10/21-09/23
    © Ka/114263©IFW
  • Steigerung der Energieeffizienz entlang der Prozesskette zur Fertigung von Hartmetallwerkzeugen
    Das Hauptziel des geplanten Vorhabens ist die Reduzierung des Energiebedarfs bei der Fertigung von Hartmetallwerkzeugen entlang der gesamten Prozesskette. Dies umfasst die Erforschung und Optimierung der Prozesse Rohstoffsynthese, Formgebung, Grünbearbeitung, Sintern und Schleifen.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena, Dr.-Ing. Nicolas Beer
    Team: Lars Ellersiek, Thomas Geschwind
    Jahr: 2021
    Förderung: BMWI
    Laufzeit: 03/2021-02/2024
    © El/99659 © IFW
  • Hocheffiziente Seilschleifsegmente mittels additiver Siebdrucktechnologie (SiebSeil)
    Entwicklung von Seilschleifwerkzeugen mit cBN-Körnern und deterministisch besetzten Schleifsegmenten für die effiziente Zerspanung von bewehrtem Beton mit einem hohen Stahlanteil.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Lennart Köhler, Fraunhofer IFAM Dresden, DIABÜ Diamantwerkzeuge, Heinz Büttner GmbH, Cedima, Diamantwerkzeug- und Maschinenbaugesellschaft mbH, CCD Diamanttechnik Inhaber Uwe Gerecke e.K.
    Jahr: 2021
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 06/2021 – 05/2024
  • ARGONAUT – Effiziente und ressourcenschonende Fertigung von Luftfahrtgetrieben
    Im Verbundprojekt ARGONAUT – „AircRaft GearbOx desigN And manUfacturing of Tomorrow“ untersucht das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Universität Hannover in Zusammenarbeit mit dem Unternehmen Liebherr Aerospace und weiteren Forschungsstellen die Optimierung des Konstruktions- und Fertigungsprozesses von Getrieben für Luftfahrzeuge. Das IFW untersucht hierbei zum einen die ressourceneffiziente spanende Bearbeitung durch angepasste Kühlschmierstrategien und zum anderen die Auslegung innovativer Drehprozesse zur Steigerung der Produktivität und Prozesssicherheit mittels virtueller Prozessgestaltung.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Marita Murrenhoff (IFW Hannover), Felix Zender (IFW Hannover), Niklas Gärtner (IFW). RWTH Aachen, Fraunhofer-Gesellschaft, TU München, TU Chemnitz
    Jahr: 2022
    Förderung: BMWK
    Laufzeit: 01/2022 – 03/2025
    © IFW
  • Effizientere Spritzgusswerkzeugen
    Kühlkanalstrukturen sollen zukünftig für effizientere Werkzeuge und für eine genauere sowie schnellere Prozessführung im Spritzgießbereich sorgen. Im Rahmen der Richtlinie „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“, kurz ZIM-Richtlinie, arbeiten die Konstruktionsbüro Hein GmbH (KB Hein), das IFW – Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen und das IKK – Institut für Kunststoff- und Kreislauftechnik, beides Institute der Leibniz Universität, gemeinsam an dieser Entwicklung.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena (IFW)
    Team: M. Sc. Henke Nordmeyer (IFW)
    Jahr: 2022
    Förderung: ZIM
    Laufzeit: 03/2022-02/2024
    © ZIM
  • Einsatzverhalten sintermetallischer Diamantschleifscheiben mit chemisch angebundenen Schleifkörnern
    Metallisch gebundene Diamantschleifscheiben verwenden zum Großteil ein Bindungssystem auf der Basis von Kupfer bzw. Bronze. Eine chemische Anbindung, z. B. durch die Ausbildung einer Carbidschicht zwischen Bindung und Diamant, hat das Potenzial die Kornhaltekräfte und den Verschleißwiderstand zu erhöhen und somit das Einsatzverhalten der Schleifscheibe zu verbessern. Die Prozessstellgrößen beim Sintervorgang, sowie die verwendete Zusammensetzung des Bindungssystems spielen bei der Anbindung der Diamanten an die Bindungsmatrix eine wesentliche Rolle. Derzeit ist der Einfluss des Herstellungsprozesses auf das spätere Einsatzverhalten von Schleifscheiben – im Gegensatz zu geometrisch bestimmten Zerspanwerkzeugen – noch nicht zusammenhängend erschlossen.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Roman Lang
    Jahr: 2022
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2020 – 07/2023
    © La/108640©IFW
  • Funktionalisierte Randzone für belastungsorientiertes Ermüdungsverhalten gehärteter Bauteile
    Drehwalzen stellt eine Möglichkeit für die mechanische Bearbeitung von gehärteten Bauteilen dar. Durch das gleichzeitige Drehen und Festwalzen werden thermische und mechanische Einflüsse auf die Randzonen gezielt kombiniert. Auch wird die nachteilige Beeinflussung der Bauteilrandzone durch die thermischen Werkstückbelastungen beim Drehen ausgeglichen. Dies führt zur Steigerung der Lebensdauer von rotations- und wälzbelasteten Bauteilen, wie Komponenten des Fahrzeugantriebstrangs oder von Wälzlagern. Diese Zusammenhänge werden im Projekt „Funktionalisierte Randzone für belastungsorientiertes Ermüdungsverhalten gehärteter Bauteile“ in Kooperation zwischen dem Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) und dem Institut für Maschinenkonstruktion und Tribologie (IMKT) untersucht.
    Leitung: apl. Prof. Dr. rer. nat. habil. Bernd Breidenstein (IFW)
    Team: M. Sc. Henke Nordmeyer (IFW)
    Jahr: 2022
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2022-06/2024
    © IFW
  • Grundlagen der Verschleißmechanismen und Verschleißmodellierung für instationäre Drehprozesse
    In industriellen Zerspanprozessen stellen die Prozessstellgrößen Vorschub (bzw. Spanungsdicke) sowie die Schnittgeschwindigkeit üblicherweise Konstanten dar, die während der Standzeit eines Zerspanwerkzeugs nicht variiert werden. Die prozessparallele Variation der Prozessstellgrößen, in diesem Projekt als instationäre Prozessführung bezeichnet, stellt einen innovativen Ansatz dar, das thermomechanische Belastungskollektiv und somit auch die Prozessausgangsgrößen wie den Werkzeugverschleiß positiv zu beeinflussen. Die Wirkmechanismen bei instationären Drehprozessen, d.h. die Verknüpfung von Eingangs-, Wirk- und Ausgangsgrößen, sind bisweilen allerdings noch nicht verstanden. Die Originalität des Projekts besteht somit in der Herleitung eines systematischen Verständnisses der Wirkzusammenhänge bei prozessparalleler Variation der Prozessstellgrößen
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: M. Sc. Arnd Heckemeyer
    Jahr: 2023
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 02/2023 - 01/2025
  • Energieeffizientes Nutentiefschleifen
    Der Nutentiefschliff von Vollhartmetall-Schaftwerkzeugen, mit einem Schleifwerkzeugeingriff von bis zu 4 mm, ist ein entscheidender Schritt in der Herstellung. Dieser Prozess, der die höchsten mechanischen und thermischen Belastungen verursacht, bestimmt maßgeblich die Produktivität und Wirtschaftlichkeit. Die eingeschränkte Zugänglichkeit der Werkzeug-Werkstück-Kontaktzone für den Kühlschmierstoff (KSS) ist eine Herausforderung. Derzeit wird ein hoher KSS-Druck und -Volumenstrom eingesetzt, was jedoch mehr als 30 % des Gesamtenergieaufwands des Schleifprozesses verbraucht. Dies führt zu qualitäts- und produktivitätslimitierenden Werkstückabdrängungen. Hybridbindungen werden verwendet, um eine ausreichende Versorgung der Kontaktzone mit KSS sicherzustellen, jedoch verringert dies die Verschleißbeständigkeit. Die Möglichkeit, metallische Bindungen mit Porenstrukturen zu drucken, könnte den KSS-Bedarf reduzieren und gleichzeitig die Verschleißbeständigkeit verbessern.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: M. Sc. Maximilian Tontsch
    Jahr: 2023
    Förderung: Die Zuwendung besteht aus Mittel des Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) und des Landes Niedersachsen.
    Laufzeit: 12/2023 - 12/2025

MAR - Materialentwicklung, -analytik und -recycling

  • Recycling vernetzter Schaumstoffe
    Schaumstoffe erfüllen in der industriellen Produktion und im Transport eine enorm wichtige Funktion, da diese für vielfältige Universalverpackungen oder auch Verpackungspolster benötigt werden. Nur so können wertvolle Güter sicher gelagert und transportiert werden. Insbesondere die große Anzahl an chemisch und physikalisch vernetzten Schaumstoffen, welche sich in Struktur, Dichte und Farbe unterscheiden, spielt eine gewichtige Rolle für die Herstellung maßgeschneiderter Transport- und Verpackungslösungen. Problematisch ist jedoch die Tatsache der derzeit sehr eingeschränkten Möglichkeiten des Recyclings von vernetzten Schaumstoffabfällen, die natürlich während der Verarbeitung und nach dem Gebrauch entstehen.
    Jahr: 2021
    © Pixabay
  • Recycling von Multilayer-Kunststofffolien
    Der Einsatz mehrschichtiger Kunststofffolien ist elementar für zahlreiche Bereiche in Transport, Medizin und auch bei der Verpackung von Lebensmitteln. Durch die Kombination verschiedener Kunststofftypen in einer Folie werden sowohl die mechanischen, als auch die schützenden Barriereeigenschaften in Bezug etwa auf Durchlässigkeit von Sauerstoff und Feuchtigkeit optimiert.
    Jahr: 2021
    © Pixabay

Transporttechnik

  • DotTrans
    Dotierung von Transportbandmaterialien mit nanoskaligen Füllstoffen zur Adaption innovativer Funktionseigenschaften.
    Jahr: 2009
    Förderung: BMBF
  • LinTrans – Modellierung eines Lineardirektantriebs für Transportbänder
    Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens werden direkt angetriebene Transportbandsysteme konzipiert und in Form eines Demonstrators realisiert.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: bis 2011
  • PipeDim - Theoretische Untersuchung, Simulation und messtechnische Erfassung des Bewegungswiderstandes zur Dimensionierung von Schlauchgurtförderern
    Das Projektziel von PipeDim ist die Entwicklung einer Methodik zur anwendungsspezifischen Auslegung von energieeffizienten Schlauchgurtförderern.
    Jahr: 2014
    Förderung: AiF, IFL
    Laufzeit: 01/2013 - 06/2015
  • RETURN - Aufbau einer Kreislaufwirtschaft für Stahlseilfördergurte durch eine ressourcenreine Auftrennung
    Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die Durchführung einer Machbarkeitsstudie zur Realisierung einer Auftrennung von Fördergurten in die einzelnen Rohstoffe und die Rückführung dieser in die Prozesskette der Fördergurtherstellung und -erneuerung.
    Jahr: 2015
    Förderung: DBU
    Laufzeit: 07/2015 – 12/2016
  • Neuartiges Antriebskonzept für Gurtfördersysteme auf der Basis von direkt angetriebenen Tragrollen
    Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Aufhebung der aktuellen wirtschaftlichen und technischen Längenrestriktionen für Gurtförderanlagen im Bereich des Berg- und Tagebaus durch den Einsatz von angetriebenen Tragrollen.
    Leitung: Lars Bindszus, Daniel Hötte
    Jahr: 2016
    Förderung: AIF, IFL
    Laufzeit: 05/2016 – 04/2018
  • LinTrans-Transfer
    Entwicklung eines Demonstrators für ein direkt angetriebenes Transportsystem mit Hilfe eines Linearmotors.
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG – Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 04/2017 – 12/2018
    © ITA
  • Simulation des Eindrückrollwiderstandes
    Energieoptimierte Auslegung von Förderanlagen durch Simulation des Eindrückrollwiderstandes (SimERW)
    Leitung: M. Sc. Malte Kanus
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF - Forschungsgemeinschaft Intralogistik/Fördertechnik und Logistiksysteme e.V. - IFL
    Laufzeit: 04/2019 – 03/2021
    Abbildung 1 : FEM-Modell eines Fördergurtes beim Überlaufen einer Tragrolle zur Berechnung des Eindrückrollwiderstandes Abbildung 1 : FEM-Modell eines Fördergurtes beim Überlaufen einer Tragrolle zur Berechnung des Eindrückrollwiderstandes
  • ViSIER
    Virtuelle Sichtverbesserung und intuitive Interaktion durch Erweiterte Realität an Flurförderzeugen.
    Leitung: M. Sc. Lukas Jütte
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF - IFL
    Laufzeit: 06/2019 – 05/2021
    © Quelle: ITA
  • Future Conveyor Drive - Monetäre und ökologische Gurtförderanlagenoptimierung mittels antreibender Tragrollen
    Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird die monetäre sowie ökologische Gurtförderanlagenoptimierung durch antreibende Tragrollen untersucht. Mit Hilfe einer eigens entwickelten Co-Simulationsumgebung wird ihr Einfluss auf das Betriebsverhalten und die dynamische Systemstabilität von Gurtförderanlagen analysiert. Ziel ist die Entwicklung einer Auswahllogik zur Bestimmung des optimierten Einsatzes antreibender Tragrollen für die Industrie.
    Leitung: M. Sc. Carsten Schmidt
    Jahr: 2022
    Förderung: AIF
    Laufzeit: 01.08.2022 - 31.07.2024
  • LernFFZ - Imitation Learning zum Transfer menschlicher Fähigkeiten auf Flurförderzeuge
    Das Ziel des Forschungsprojektes ist die Extraktion und Übertragung menschlicher Fahrfähigkeiten auf teilautomatisierte Flurförderzeuge. Der Ansatz basiert auf Verfahren des Imitation Learnings. Mit diesem neuen Steuerungsansatz soll das FFZ in die Lage versetzt werden, beliebig im Raum positionierte Ladungsträger autonom aufzunehmen.
    Leitung: M. Sc. Mirko Schaper, M. Sc. Justus Lübbehusen
    Jahr: 2023
    Förderung: BMWK
    Laufzeit: 01.12.2023 - 30.11.2026
  • ModHalbo - Entwicklung und Validierung eines neuartigen Transport- und Lagerkonzeptes durch miteinander vernetzte multidirektionale Schwerlastfördermodule
    Das Ziel dieses Forschungsprojekts ist die Entwicklung eines neuartigen modularen Hallenbodes für den omnidirektionalen Transport in der Intralogistik. Der Boden soll eine Last von 9 Tonnen tragen können um den betrieblichen Ablauf nicht unterbrechen zu müssen.
    Leitung: M. Sc. Pavel Bakhteev, M. Sc. Felix Wentzien
    Jahr: 2024
    Förderung: Forschungsgemeinschaft Intralogistik/Fördertechnik und Logistiksystem e.V (IFL)
    Laufzeit: 01.08.2024 - 31.01.2027

SFB 871 Produkt-Regeneration

  • SFB 871 - Teilprojekt A1: Zerstörungsfreie Charakterisierung von Beschichtungen und Werkstoffzuständen Hochbeanspruchter Triebwerksbauteile
    Die Zielsetzung ist die Entwicklung einer Mehrparameter-Hochfrequenz-Wirbelstromtechnik zum empfindlichen Nachweis von lokalen Defekten und Werkstoffzuständen in Scantechnik sowie die Entwicklung einer neuartigen dynamischen Induktions-Thermographie zur schnellen bildhaften Prüfung und Bewertung der Randzoneneigenschaften von profilierten Bauteil-Mehrschichtsystemen.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2010 - 12/2013
  • SFB871 Regeneration komplexer Investitionsgüter – Teilprojekt B6: Lichtbogenprozesse für Reparaturschweißverfahren an Hochleistungsbauteilen aus Ti Legierungen
    Die Integrität von komplexen Flugtriebwerksteilen kann, sofern es der Werkstoff und die Bauteilgeometrie zulassen, durch Fügeprozesse wiederhergestellt werden. Ziel des Teilprojektes B6 ist es, moderne Lichtbogenschweißverfahren als Reparaturverfahren für die Wiederherstellung beschädigter Triebwerksbauteile aus Titanlegierungen zu etablieren und damit einen Beitrag zu leisten, diese hoch beanspruchten Komponenten nach der Regeneration dem Lebenszyklus des Investitionsgutes wieder zuzuführen. Die Herausforderung besteht dabei darin, bei der Regenration den Wärmeeinfluss durch das Schmelzschweißen durch besonders wärmearme Lichtbogenschweißverfahren, wie z.B. das MIG(ColdArc)-, das Mikroplasma- und das leistungsarme WIG(SHARC)-Schweißen zu minimieren.
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2014 - 12/2017
  • SFB871: Endkonturnahe Turbinenschaufelreparatur durch füge- und beschichtungstechnische Hybridprozesse (Teilprojekt B1)
    Komponenten in Flugzeugtriebwerken und stationären Gasturbinen, wie Turbinen- und Verdichterschaufeln (Lauf- und Leitschaufeln) sind extremen Bedingungen ausgesetzt. Um die Lebensdauer solcher Komponenten zu erhöhen, spielen Wartung, Reparatur und Überholen (MRO) eine immer größer werdende Rolle. Das Teilprojekt B1 des SFB871 entwickelt und erforscht eine endkonturnahe füge- und beschichtungstechnische Hybridtechnologie, mit der es möglich ist, die dem aktuellen Stand der Technik entsprechende Prozesskette zur Turbinenschaufelreparatur wesentlich zu verkürzen. Die in diesem Teilprojekt entwickelte Hybridtechnologie bezieht sich auf Turbinenschaufeln der Hochdruckturbine, sodass der Fokus von der werkstoffwissenschaftlichen Seite auf Nickelbasislegierungen liegt. Die Verkürzung der Prozesskette wird bewerkstelligt, indem das zur Reparatur benötigte Nickelbasislot zusammen mit der Heißgaskorrosionsschutzschicht (z.B. NiCoCrAlY-Legierungen) und der Wärmedämmschicht (WDS) mit Aluminium als Haftvermittler durch thermisches Spritzen (TS) auf das zu reparierende Substrat (Bauteil) appliziert wird. Es ergibt sich folgende Materialkombination: Substrat/Nickelbasislot/NiCoCrAlY/Al/WDS. Anschließend wird dieses Werkstoffsystem einer gemeinsamen Wärmebehandlung unterzogen und so ein kombinierter Löt-/Alitierprozess ermöglicht. Somit ist die Arbeitshypothese dieses Forschungsvorhabens, einen thermischen Beschichtungs- und Fügeprozess in einen gemeinsamen integrierten Hybridprozess überführen zu können und dabei sowohl qualitative als auch wirtschaftliche Vorteile zu erzielen
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2017
  • SFB871: Endkonturnahe Turbinenschaufelreparatur durch füge- und beschichtungstechnische Hybridprozesse (Teilprojekt B1)
    Ziel des Forschungsvorhabens ist die Kombination des Reparaturlötens mit der Heißgaskorrosionsschutzbeschichtung in einem gemeinsam integrierten Prozess, um die dem Stand der Technik entsprechende Prozesskette zur Turbinenschaufelreparatur zu verkürzen. Sowohl die Lotapplikation als auch die Heißgaskorrosionsschutzbeschichtung erfolgt durch thermisches Spritzen. Der Werkstoffaufbau soll dadurch weitestgehend endkonturnah realisiert werden. Die thermischen Spritzprozesse sollen so geführt werden, dass der Lötprozess im CVD-Diffusionsglühprozess (Chemical Vapor Depostition) als TLP-Bonding-Prozess (Transient Liquid Phase) integriert und somit als eigenständiger Prozess entfallen kann. Somit ist die Arbeitshypothese des Forschungsvorhabens, einen thermischen Beschichtungs- und einen Fügeprozess in einen gemeinsamen integrierten Hybridprozess überführen zu können und dabei sowohl qualitative als auch wirtschaftliche Vorteile zu erzielen. Die Bedeutung dieser Verfahrenskombination liegt in der Reduzierung an Schleifaufwand sowie in der Einsparung des bisher eigenständigen Vakuumlötprozesses und somit in verringerten Fertigungskosten.
    Jahr: 2017
  • Lichtbogenschweißen von Titanlegierungen
    Ziel des Teilprojektes B6 ist es, moderne Lichtbogenschweißverfahren als Reparaturverfahren für die Wiederherstellung beschädigter Triebwerksbauteile aus Titanlegierungen zu etablieren und damit einen Beitrag zu leisten, diese hoch beanspruchten Komponenten nach der Regeneration dem Lebenszyklus des Investitionsgutes wieder zuzuführen. Die Herausforderung besteht dabei darin, bei der Regeneration den Wärmeeinfluss durch das Schmelzschweißen durch besonders wärmearme Lichtbogenschweißverfahren, wie z.B. das MIG(ColdArc)-, das Mikroplasma- und das leistungsarme WIG(SHARC)-Schweißen, zu minimieren.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG / SFB 871
    Laufzeit: 01.01.2018 – 31.06.2022 (3. Förderperiode)
  • Endkonturnahe Turbinenschaufelreparatur durch füge- und beschichtungstechnische Hybridprozesse
    In diesem Teilprojekt B1 wird mittels thermischen Spritzens eine Reparaturbeschichtung auf die Turbinenschaufel appliziert und anschließend ein kombinierter Löt-, Alitierprozess durchgeführt. Hierdurch wird die dem Stand der Technik entsprechende Reparaturlötprozesskette wesentlich verkürzt, wodurch sich mechanisch-technologische Verbesserungen (z.B. Erhöhung der Reparaturzyklenzahl auf 6 – 7, verbesserte Schichthaftung) und gleichzeitig wirtschaftliche Vorteile regenerierter Turbinenschaufeln ergeben.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG / SFB 871
    Laufzeit: 01.01.2018 – 31.12.2021 (3. Förderperiode)
  • Zerstörungsfreie Charakterisierung von Beschichtungen und Werkstoffzuständen hochbeanspruchter Triebwerksbauteile
    Im SFB 871 werden eine Vielzahl neuer Reparaturverfahren für Triebwerksbauteile entwickelt, wodurch sich auch die relevanten mechanisch-technologischen Kennwerte der reparierten Bauteile in bisher nicht bekannter und dokumentierter Weise verändern. Um diesen regenerationsbedingten Einfluss zu erfassen und die Reparaturmaßnahmen entsprechend zu bewerten, wird die Entwicklung eines Prüfstandes zur zerstörungsfreien online Erfassung und Charakterisierung der Schädigungsentwicklung in Referenzproben sowie in regenerierten Proben und Bauteilen unter thermischer und zyklischer Beanspruchung durchgeführt. Die Erfassung der Schädigungsentwicklung im zeitlichen Verlauf wird dabei durch den Einsatz von Schallemmission- und Körperschallanalyse sowie der Wirbelstrom- und Thermografietechnik realisiert.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG / SFB 871
    Laufzeit: 01.01.2018 – 31.12.2021 (3. Förderperiode)

SFB 1153 Tailored Forming

  • Wärmebehandlung für belastungsangepasste Werkstoffeigenschaften von Tailored Forming-Komponenten
    Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1153 „Tailored Forming“ werden im Teilprojekt Wärmebehandlungsstrategien für Tailored Forming-Komponenten entwickelt. Ziel ist dabei eine lokale Anpassung der Werkstoffeigenschaften. Neben dieser lokalen Anpassung der mechanischen Eigenschaften sollen zudem die Erwärmung- und Abkühlvorgänge über die gesamte Prozesskette betrachtet und dabei Zielkonflikte zwischen Umform- und Wärmebehandlungsparametern aufgelöst werden. Da die Verbundzone der Fügepartner die entscheidende Herausforderung darstellt, kommt der Analyse ihrer Entwicklung (Schichtdicke, mikrostrukturelle Zusammensetzung) in allen Prozessschritten eine besondere Bedeutung zu. Um die Wärmebehandlung zu realisieren, wird eine auf Induktionserwärmung und Luft-Wasser Spraykühlung basierende Temperierungsanlage Entwickelt (siehe Abb. 1). Im Nachgang an das Härten der Stahl-Funktionsflächen kann dann eine simultane Wärmebehandlung von Stahl-Aluminium-Verbunden über verschiede Routen entwickelt und analysiert werden (Abb.2)
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG - SFB 1153 TP A2
    Laufzeit: 07/2015-06/2019
  • Lokale Anpassung von Werkstoffeigenschaften an Umformrohlingen durch Auftragschweißen zur Erzeugung hybrider Bauteile
    Im Teilprojekt A4 des SFB 1153 gilt es lokale und belastungsfähige Eigenschaftsprofile an Umformrohlingen zu erzeugen. Dabei wird ein metallischer Zusatzwerkstoff auf Umformrohlingen mittels Auftragsschweißen aufgebracht. Der Zusatzwerkstoff ist entsprechend der vorgesehenen Belastungssituation des Rohlings angepasst. Weiterhin gilt es Zusatzwerkstoffe mit hohem Kohlenstoffäquivalent wie z.B. 100Cr6 zu verschweißen und mehrlagige Schichtsysteme zu erzeugen.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG - SFB 1153 TP A4
    Laufzeit: 07/2019 – 06/2027
  • Wärmebehandlung für belastungsangepasste Werkstoffeigenschaften von Tailored-Forming-Komponenten
    Das Teilprojekt A2 des SFB 1153 (Prozesskette zu Herstellung hybrider Hochleistungsbauteile durch Tailored Forming) umfasst die Entwicklung von Wärmebehandlungsstrategien, um in den erzeugten Werkstoffverbunden lokale Eigenschaften wie Härte, Festigkeit und Duktilität gezielt einzustellen. Zur Erhöhung der Lebensdauer der Werkstoffverbunde wird der Einfluss unterschiedlicher Wärmebehandlungen auf das Tailored-Forming-spezifische Ermüdungsverhalten untersucht.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG - SFB 1153 TP A2
    Laufzeit: 07/2019-06/2027
  • SFB 1153 Teilprojekt A01 - Einfluss der lokalen Mikrostruktur auf die Umformbarkeit stranggepresster Werkstoffverbunde
    Das Teilprojekt beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung von Verbundstrangpressverfahren für die Herstellung hybrider Halbzeuge für die Massivumformung. In der 3. Förderperiode liegt der Schwerpunkt auf verschiedenen Werkstoffkombinationen für die Herstellung von hybriden Hohlprofilen, die u.a. mit hoher Wärmeleitfähigkeit oder Korrosionsbeständigkeit funktionalisiert werden. Darüber hinaus werden neue zerstörungsfreie Messmethoden in die Herstellprozesse integriert, die eine Überwachung der Profileigenschaften ermöglichen.
    Jahr: 2023
    Förderung: DFG - SFB 1153 TP A1
    Laufzeit: 07/2023-06/2027

Montage- und Handhabungstechnik

  • Aktive Werkzeugaufnahme
    Das Forschungsziel ist die Steigerung der Produktivität von Werkzeugmaschinen mit rotierender Werkzeugaufnahme durch aktives Beeinflussen der Maschinenstruktur. Der begrenzende Faktor für die Leistung einer Werkzeugmaschine ist das dynamische und statische Verhalten. Werden Werkzeugmaschinen in den Grenzbereichen betrieben, kann es zu nicht gewollten Maschinenschwingungen kommen. Diese führen dazu, dass entweder die Bearbeitung der Werkstücke nicht beendet werden kann oder die gewählten Parameterwerte nicht die volle Maschinenleistung ausreizen.
    Team: Alexander Boldering
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
  • Handhabung von Solarzellen
    Ziel des Projektes ist die anwendungsorientierte Untersuchung von Parallelrobotern zur hochdynamischen und schonenden Handhabung von Solarzellen. Dabei sollen alternative parallelkinematische Strukturen zur Handhabung von Solarzellen konzipiert und die Funktionsmuster des SFB 562 für diese industrielle Aufgabe bezüglich ihrer Einsatzfähigkeit untersucht werden.
    Team: Jan Schmitt
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
  • 3C-PKM
    Das Ziel des Projekts "Entwicklung einer parallelkinematischen Struktur für den 3C Anwendungsbereich" ist die Analyse und Weiterentwicklung der Kinematik eines Parallelroboters mit Delta-Struktur, um den Anforderungen der Handhabungs- und Montageaufgaben in der Elektronikmontage gerecht zu werden. Hierzu wird der Workflow eines möglichen Entwicklungsprozesses erarbeitet und relevante Randbedingungen sowie Zielparameter identifiziert.
    Team: Gunnar Borchert
    Jahr: 2012
    Förderung: DFG
  • Kollaborative Montage von Mensch und Maschine
    Die Montage stellt in der Prozesskette den letzten Schritt der Wertschöpfung dar und spielt somit eine wesentliche Rolle in der Wertschöpfungskette. Die hohen Kosten- und Zeitanteile der Montage an der gesamten Produktion lassen ein erhebliches Rationalisierungspotenzial von der Montageplanung und -vorbereitung bis zur Ausführung der Montage erkennen. Aus diesem Grund entwickelt das match kollaborative Montagesysteme und -prozesse.
    Team: Sebastian Blankemeyer
    Jahr: 2015
  • ProVorPlus (Funktionsintegrierte Prozesstechnologie zur Vorkonfektionierung und Bauteilherstellung von FVK-Metall-Hybriden)
    Um das wirtschaftliche Potenzial des FVK-basierten Leichtbaus zu steigern, wird die Herstellung von Komponenten mit einer bauteilintegrierten Hybridisierung angestrebt. Hierbei werden unterschiedliche Materialien mit verschiedenen Eigenschaften zu einem Bauteil kombiniert, wodurch eine Funktionalisierung (mechanisch, thermisch und elektrisch) der einzelnen Werkstoffe ermöglicht wird.
    Team: Christopher Bruns
    Jahr: 2015
    Förderung: BMBF
  • Robotergestützte kooperative Handhabung und Montage
    Die Handhabung und Montage von nachgiebigen und großskaligen Bauteilen ist gerade mit Blick auf die Faserverbundwerkstoffproduktion ein wichtiger Schritt in der Prozesskette. Die Probleme, die beim Handhaben von flexiblen Bauteilen auftreten können, sind ihre Formveränderung, die zu einer undefinierten Ablageposition führen können. Des Weiteren ist oftmals ein Greifen mit herkömmlichen Greifern nicht möglich.
    Team: Sebastian Blankemeyer
    Jahr: 2015
  • iAero
    In Zusammenarbeit mit dem IFA (Institut für Fabrikanlagen und Logistik) soll in diesem Projekt eine aerodynamische Zuführanlage weiterentwickelt werden, damit Bauteile flexibel und mit hoher Stückzahl einem Folgeprozess zugeführt werden können. Basierend auf den Geometriedaten der Bauteile und einem Simulationsmodell des Orientierungsprozesses, soll die Anlage selbstständig die optimalen Einstellparameter identifizieren, einstellen und anwenden.
    Team: Torge Kolditz
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
  • Methoden zur Automatisierung von Handhabungsprozessen unter kryogenen Umgebungsbedingungen
    Im Rahmen des von der DFG geförderten Projektes „Methoden zur Automatisierung von Handhabungsprozessen unter kryogenen Umgebungsbedingungen“ werden am match in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik (IBMT, Sulzbach/Saar) Ansätze zur Automatisierung der Handhabungsprozesse in Biobanken für die Kryokonservierung im Temperaturbereich unterhalb von -130°C erforscht.
    Team: Philipp Jahn
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
  • SafeMate
    Ziel des Forschungsvorhabens SafeMate ist es, kollaborative Montagesysteme in branchenübergreifenden Anwendungsfällen umzusetzen und hierauf aufbauend allgemeingültige Strategien und Konzepte für die Einführung und Gestaltung solcher Systeme zu entwickeln. Diese generellen Strategien sollen in einem Leitfaden zusammengefasst werden, der Unternehmen Orientierungshilfen im Sinne von Handlungs- und Entscheidungskorridoren bei der Gestaltung von kollaborativen Montagesystemen geben soll.
    Team: Tobias Recker, Sebastian Blankemeyer
    Jahr: 2017
    Förderung: BMBF
  • Unteraktuierte Handhabungssysteme
    Im Bereich „Unteraktuierte mechatronische Systeme“ werden Montagesysteme erforscht, die weniger Stellantriebe als Bewegungsfreiheiten besitzen. Der grundlegende Gedanke ist, u.a. den konstruktiven Aufwand sowie die Kosten einer konventionellen vollständigen Aktuierung gleichwertiger Systeme zu umgehen. Zwei grundlegende Themen sind hierbei die strukturellen Anforderungen an die Unteraktuierung sowie die Regelung des typischerweise stark nichtlinearen Systemverhaltens.
    Team: Tobias Recker
    Jahr: 2017
  • Bauteilschonende und anpassungsfähige Demontage
    Eine „bauteilschonende und anpassungsfähige Demontage“ ist Bestandteil des DFG-geförderten Sonderforschungsbereiches 871 „Regeneration komplexer Investitionsgüter“. Dabei leitet die Demontage den Regenerationsprozess eines Flugzeugtriebwerks ein. Durch eine Automatisierung der Demontageprozesse und die Identifizierung der Prozessgrößen wird eine bauteilschonende Demontage trotz charakteristischer Unsicherheiten der Demontage ermöglicht.
    Team: Richard Blümel
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
  • Wirtschaftliche Fertigung belastungsgerechter FVK/Metall-Verbunde
    In Zusammenarbeit mit dem Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) soll in diesem Projekt eine wirtschaftliche Fertigung belastungsgerechter FVK/Metall-Verbunde entwickelt und optimiert werden. Dabei sollen lokale FVK-Häufungen zwischen zwei Stahlblechen angeordnet und fixiert werden. Anschließend wird der Lagenaufbau in eine zweistufige Presse zur Imprägnierung und Umformung übergeben.
    Team: Christoph Schumann
    Jahr: 2018
    Förderung: EFB/AiF
  • Formvariable Handhabung schmiedewarmer Hybridbauteile im Rahmen des Tailored Forming
    Der SFB 1153 „Tailored Forming“ setzt sich zum Ziel, die Potentiale für hybride Massivbauteile auf Basis einer neuartigen Prozesskette zu erschließen und die dafür notwendigen fertigungstechnischen Verfahren zu entwickeln. Das match fokussiert sich dabei auf die Bereitstellung von Funktionsmodulen zur formvariablen und funktionsintegrierten Handhabung von Bauteilen mit Temperaturen von bis zu 1250 °C.
    Team: Caner Ince
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
  • SFB 1368: Klebstoffbasierte Montageprozesse in XHV-adäquater Atmosphäre
    Das match befasst sich im Rahmen des Sonderforschungsbereiches 1368 „Sauerstofffreie Produktion“ mit der klebstoffbasierten Montagetechnik in technisch sauerstofffreier Atmosphäre. Das Ziel des Teilprojekts ist ein Erkenntnisgewinn über technische Eigenschaften von Klebverbindungen, die in sauerstofffreier Atmosphäre und mit desoxidierten Fügepartnern hergestellt wurden.
    Team: Sandra Gerland, Rolf Wiemann
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
  • Strategien für die piezoaktorisch unterstützte Demontage von Schraubverbindungen
    Der Sonderforschungsbereich (SFB) 871 „Regeneration komplexer Investitionsgüter“ erforscht seit 2010 am Beispiel von zivilen Flugzeugtriebwerken die wissenschaftlichen Grundlagen der Regeneration. Die Motivation ist dabei, wie komplexe Bauteile effizient und ressourcenschonend erhalten und repariert werden können. Das match fokussiert und entwickelt im Transferprojekt T16 neuartige Strategien zur schonenden Demontage am Beispiel von Schraubverbindungen.
    Team: Richard Blümel
    Jahr: 2023
    Förderung: DFG
  • SFB 1153: Flexible Prozesskette zur ressourceneffizienten Fertigung von Tailored-Forming-Bauteilen
    Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1153 wurden neuartige Auslegungs-, Füge-, Umform-, Nachbearbeitungs- und Prüfverfahren für die Herstellung hybrider massiver Hochleistungsbauteile entwickelt und realisiert. Diese Einzelprozesse gilt es in diesem Teilprojekt zu einem automatisierten Gesamtprozess zu verketten, um die Funktionalität der Prozesse in einer durchgehenden Prozesskette zu validieren sowie reproduzierbare Proben herzustellen.
    Team: Sebastian Blankemeyer
    Jahr: 2023
    Förderung: DFG
  • Automatisierte Prozesskette für die flexible Produktion von Photovoltaikmodulen (A3P)
    Für dieses Projekt wird ein Lastenheft für die automatisierte Handhabung aller Materialien für die flexible Modulherstellung erstellt. Es werden Konzepte für die Handhabung erstellt, die einzelnen Schritte aufeinander abgestimmt und im Hinblick auf Taktzeiten und Kosten optimiert. Die Erstellung eines digitalen Zwillings der Prozesskette stellt die Grundlage für zukünftige Projekte dar. Ein Hauptpunkt liegt auf der Untersuchung der Handhabungsprozesse der Glaselemente und der Laminiationsfolien.
    Team: Torge Kolditz
    Jahr: 2023
    Förderung: EFZN
  • Aktive bildbasierte Zuführung von Kleinteilen mithilfe aerodynamischer Schikanen
    Ein entscheidender Baustein der automatisierten Montage ist die Zuführeinrichtung, welche dem Handhabungsgerät (z.B. Industrieroboter) die zu montierenden Bauteile in einer definierten Position und Orientierung zur Verfügung stellt. In diesem Projekt werden Methoden zur flexiblen und effizienten Zuführung von Bauteilen mithilfe von Bildverarbeitung, KI-Methoden und aerodynamischen Orientierungsmodulen erforscht.
    Team: Torge Kolditz
    Jahr: 2024
    Förderung: DFG
  • Zukunftslabor: Digitalisierung in der Circular Economy
    Das match wird in diesem Forschungsverbund an der automatisierten Demontage forschen, damit die nachfolgenden Prozessschritte wie Remanufacturing oder Recycling optimal vorbereitet werden können. Dafür müssen neben den benötigten Komponenten für die Demontageanlage auch Verfahren für die Zustandserfassung der Produkte sowie Verfahren zur darauf basierenden Demontageplanung entwickelt werden. Die demontierten Komponenten werden anschließend Projektpartnern für das die Überarbeitung oder Reparatur zugeführt, sodass diese in neue Produkte integriert werden können.
    Team: Max Westermann, Sebastian Blankemeyer
    Jahr: 2024
    Förderung: MW und VolkswagenStiftung

Industrie 4.0

  • iAero - Entwicklung einer selbstlernenden, automatischen Parametrierung der aerodynamischen Orientierung
    Verursacht durch die sich schnell wandelnden Märkte werden hinsichtlich der Flexibilität und Variantenvielfalt immer höhere Anforderungen an die Produktions- und Montageprozesse gestellt. In den letzten Jahren sind starke Anstrengungen unternommen worden, die wertschöpfenden Prozesse selbst zu flexibilisieren. Versorgende Technologien, wie die Zuführtechnik, sind jedoch bisher wenig in diese Aktivitäten einbezogen worden. Die aktiven aerodynamischen Orientierungsverfahren sind von ihrem grundsätzlichen Funktionsprinzip bereits sehr flexibel und variantenneutral und ermöglichen hohe Zuführraten. Die Parametrierung dieser Verfahren für neue, unbekannte Werkstücke setzt jedoch umfangreiches Expertenwissen voraus und ist aufgrund des notwendigen iterativen Vorgehens sehr zeitaufwendig. In diesem Forschungsprojekt soll deshalb ein Verfahren entwickelt werden, welches eine eigenständige und fortlaufende Ermittlung optimaler Parametereinstellungen für die aerodynamische Orientierung ermöglicht.
    Förderung: DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2014 - 2016
  • SFB 653 – L2: Opto-elektronische Integration eines HF-Kommunikationssystems für gentelligente Bauteile
    Ziel des Teilprojektes ist es, die gesamte Kommunikationselektronik (Hochfrequenzmodul, Mikrocontroller und Speicher) in das Innere eines Werkstücks zu integrieren.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2005 - 06/2017
  • SFB 653 – K1:Dispensierte Fasern zur bauteilinhärenten Energieübertragung und optischen Signalkopplung
    Der Forschungsschwerpunkt liegt auf der Entwicklung einer flexiblen Aufbau- und Verbindungstechnik zur Integration von elektronisch und optisch wirkenden Komponenten in metallische Bauteile.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2005 - 06/2017
  • SFB 653 - L3 - Lesen und Schreiben magnetisch gespeicherter Daten
    Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 653 „Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus“ im Teilprojekt L3 wird am IMPT ein Verfahren zur magnetischen Speicherung von Daten direkt auf der Oberfläche magnetischer Bauteile in einer industriellen Fertigungsumgebung erforscht. Hierbei werden die Daten mittels eines induktiven Magnetschreibkopfes magnetisch gespeichert. Für das Auslesen der Daten kommt ein Verfahren, das auf dem magneto-optischen Kerr-Effekt basiert, zum Einsatz.
    Jahr: 2011
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2005 - 2017
  • SFB 653 - S1 - Modulare, mehrfunktionale Mikrosensorik
    Das Teilprojekt S1 beschäftigt sich mit der Entwicklung von modularen, mehrfunktionalen Mikrosensoren am IMPT, die dazu dienen, nutzungs-, wartungs- und recyclingrelevante Daten während des gesamten Lebenszyklus eines Bauteils zu erfassen.
    Jahr: 2011
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2005 - 2017
  • SFB 653 - N3: Bauteilstatus-getriebene Instandhaltung
    Auch ein schnödes Stück Metall kann schlau sein. Wenn es alle Informationen zu seiner weiteren Bearbeitung in sich trägt. Wenn es ein „gentelligentes“ Bauteil ist …
    Jahr: 2013
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2013 - 2017
  • Vernetzte, kognitive Produktionssysteme (netkoPs)
    Intelligente Vernetzung in der Produktion – Ein Beitrag zum Zukunftsprojekt Industrie 4.0
    Jahr: 2013
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 11/2013 - 01/2017
  • TRR 123 PlanOS – A05 Optodisches Bonden elektkro-optischer integrierter Schaltkreise auf Foliensubstraten
    Wenn man sich eine Folie als ein Sensornetzwerk mit vollintegrierten optischen Funktionalitäten zur Erfassung diverser physikalischer Größen, z.B. Temperatur, Druck und Feuchtigkeit vorstellt, dann müssen zum einen Lichtquellen und -detektoren in die Folie integriert werden und zum anderen mit der Außenwelt verbunden werden. In diesem Projekt wird erforscht, wie die Lichtquellen und -detektoren in die Folie eingebracht oder mit dieser kontaktiert werden können. Dazu werden Klebstoffe, die mittels UV-Licht auszuhärten sind, und eutektisches Bonden eingesetzt, bei dem Metallschichten bei niedriger Temperatur miteinander verbunden werden.
    Jahr: 2013
    Förderung: DFG - Transregio 123
    Laufzeit: 01/2013 - 12/2017
  • TRR 123 PlanOS – B01 Offset und Tintenstrahl-Drucken von Multimode-Wellenleitern
    Wie können Lichtwellenleiter gedruckt werden? Dieser Frage gehen Professoren und junge Wissenschaftler aus Freiburg und Hannover nach. Das Teilprojekt B01 hat die Aufgabe, multimodale Wellenleiter für hohe Lichtleistung mit einer Breite von zehn bis mehreren hundert Mikrometern herzustellen. Dabei werden die Vorteile von zwei Druckverfahren genutzt: der Flexodruck mit hohem Durchsatz und niedrigen Kosten sowie der Tintenstrahldruck mit einer großen Variabilität und hoher Auflösung.
    Jahr: 2013
    Förderung: DFG - Transregio 123
    Laufzeit: 01/2013 - 12/2017
  • WiTa - Wirkmodell Terminabweichung
    Im Rahmen des Forschungsprojektes wird ein quantitatives Wirkmodells zur Berechnung der Termintreue in industriellen Fertigungsprozessen entwickelt.
    Jahr: 2013
    Förderung: DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 11/2013 - 08/2016
  • SFB 653- T05: Verfahren und Werkzeugsystem zur Applikation und Integration von substratlosen modularen Mikrosensoren
    Das Hauptziel des Transferprojektes liegt in der Überführung der bisher im Teilprojekt S1 entwickelten substratlosen Sensortechnologie in eine fertigungsorientierte Umgebung. Mit diesem Ziel werden die bisherigen Ergebnisse aus der Grundlagenforschung in einer industriegerechten Applikation und deren Eignung evaluiert.
    Jahr: 2014
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2013-2016
  • OPTAVER - Forschergruppe optische Aufbau- und Verbindungstechnik für optische Bussysteme
    Der Forschungsschwerpunkt des Teilprojekts TP1 der Forschergruppe OPTAVER ist das Konditionieren von flexiblen Substraten zum Auftrag optischer Wellenleiter.
    Leitung: M. Sc. Gerd-Albert Hoffmann
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2015-2021
  • HaLiMo – Integratives Logistikmodell zur Verknüpfung von Planungs- und Steuerungsaufgaben mit logistischen Ziel- und Steuergrößen der unternehmensinternen Lieferkette
    Das Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines integrativen Logistikmodells für Wirkzusammenhänge zwischen allgemeingültig definierten Planungs- und Steuerungsaufgaben und den logistischen Zielgrößen in den Kernprozessen einer unternehmensinternen Lieferkette.
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2014-2017
  • LaPOF - Laseraktive Polymeroptische Fasern
    Das Ziel des LaPOF-Projektes ist die Erforschung technologischer Grundlagen für neuartige laseraktive polymeroptische Fasern sowie deren Herstellung.
    Jahr: 2016
    Förderung: EFRE - Europäischer Fonds für regionale Entwicklung
    Laufzeit: 12/2016–11/2019
  • INTRO 4.0 - Befähigungs- und Einführungsstrategien für Industrie 4.0
    Um die Integration von Industrie 4.0 in den Unternehmen zu fördern, werden im Projektvorhaben INTRO 4.0 Befähigungs- und Einführungsstrategien von Industrie 4.0, insbesondere in Kooperation mit dem Mittelstand, entwickelt. Kernelemente des Projektes umfassen die Anforderungsaufnahme bei den Projektpartnern, die Entwicklung von Industrie 4.0 Methoden, die Risiko und Potentialabschätzung der entwickelten Methoden und schließlich die Erstellung eines Handlungsleitfadens zur Einführung von Industrie 4.0. Der Handlungsleitfaden soll Lösungsmuster für die Implementierung von Industrie 4.0-Methoden und -Technologien je nach Reifegrad der Unternehmen bereitstellen. Durch die Fokussierung auf die Kompetenzentwicklung der Mitarbeiter wird bei INTRO 4.0 ein besonderer Schwerpunkt bei der Integration des Menschen gesetzt.
    Jahr: 2016
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 01.2016-12.2018
  • Industrieforum „Kompetenzen in der Fertigungstechnik“
    Ziel dieses Projekts ist der Aufbau des Industrieforums „Kompetenzen in der Fertigungstechnik“. Die Förderung des Projekts erfolgt durch die Region Hannover. Das Industrieforum stellt einen Zusammenschluss aus vornehmlich kleinen und mittleren Unternehmen des produzierenden Gewerbes und dem IFW dar. Innerhalb des Forums werden Methoden im Bereich des Kompetenz- und Wissensmanagement entwickelt und in den beteiligten Unternehmen umgesetzt. Durch das Industrieforum wird es den Mitgliedsunternehmen ermöglicht, ihre Mitarbeiter im Kontext der zunehmenden Digitalisierung der Fertigung gezielt zu fördern und zu unterstützen. Zentrale Themen sind hierbei die effektive Aufnahme, Speicherung und Weitergabe von Wissen innerhalb des Unternehmens, Personalplanung, E-Learning sowie Methoden der Weiterbildungsbewertung.
    Jahr: 2017
    Förderung: Region Hannover
    Laufzeit: 01.01.2017 - 31.12.2019
  • SAPA – Entwicklung einer Methode für die simulationsbasierte Kosten-Nutzen-Analyse von Weiterbildungsmaßnahmen
    Kompetenzen der Mitarbeitenden rücken für Unternehmen in Zeiten der Digitalisierung und des Fachkräftemangels deutlich stärker in den Fokus. Personal, das für aktuelle und zukünftige Unternehmensherausforderungen passend qualifiziert ist, trägt wesentlich zum Unternehmenserfolg bei. Wenn benötigtes Know How jedoch nicht über Neueinstellungen ins Unternehmen geholt werden kann, werden Weiterbildungen genutzt, um die bestehenden Arbeitskräfte entsprechend zu qualifizieren. Eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung der Weiterbildungen ist für die Unternehmen allerdings nicht durchführbar, da lediglich die Kosten, nicht aber der Nutzen der Weiterbildungen bekannt sind. Für eine Gegenüberstellung in einer Kosten-Nutzen-Analyse muss der Effekt der Weiterbildung monetär messbar gemacht werden. Im Forschungsprojekt SAPA wird eine simulationsbasierte Kosten-Nutzen-Betrachtung von Weiterbildungsmaßnahmen angestrebt, die zu einer optimalen Weiterbildungsstrategie für Unternehmen führen soll. Das Forschungsvorhaben wird gemeinsam mit dem Institut für Berufspädagogik und Erwachsenenbildung (ifBE) durchgeführt.
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01.01.2017-31.12.2018
  • Komm 4.0 - Entwicklung eines Modells und einer Vorgehensmethode zur Beschreibung, Bewertung und Gestaltung von Kommunikationskonzepten in Fabriken im Kontext von Industrie 4.0
    Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, bestehende Kommunikationskonzepte zu beschreiben und zu bewerten sowie effektive Konzepte zu entwerfen und gegebenenfalls bisherige Empfehlungen in Bezug auf die Gestaltung von Kommunikationskonzepten anzupassen. Das Modell soll es ermöglichen, effektive Kommunikationskonzepte zu entwerfen und damit die Erhaltung und Steigerung der Innovationsfähigkeit in Fabriken als Wettbewerbsvorteil zu unterstützen.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 10/2019 - 01/2022
  • ViSIER
    Virtuelle Sichtverbesserung und intuitive Interaktion durch Erweiterte Realität an Flurförderzeugen.
    Leitung: M. Sc. Lukas Jütte
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF - IFL
    Laufzeit: 06/2019 – 05/2021
    © Quelle: ITA

Fabrikplanung

  • I4PE - Industrie 4.0 Projektplattform zur Einführung für KMU
    Das Forschungsvorhaben „Industrie 4.0 – Projektplattform zur Einführung für KMU (I4PE)“ hat zum Ziel, eine niedrigschwellige Internetplattform zur selbstständigen und strukturierten Einführung von Industrie 4.0 in KMU zu entwickeln. Das Forschungsvorhaben ermöglicht eine zielgerichtete sowie erfolgreiche Einführung und Umsetzung von Industrie 4.0 und trägt folglich zur Sicherung einer nachhaltigen Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen bei.
    Jahr: 2018
    Förderung: NBank
    Laufzeit: 03.05.2018 - 30.04.2020
  • InterKom - Kommunikationsgestaltung in interorganisationalen Produktionsnetzwerken
    Ziel des Forschungsprojekts ist es, eine standardisierte Methode zur quantitativen Analyse und Gestaltung von Kommunikationsschnittstellen in interorganisationalen Produktionsnetzwerken zu entwickeln. Die Methode soll dazu befähigen, Schwachstellen in Kommunikationsnetzwerken zu identifiziert sowie anschließend die Kommunikationsflüsse mithilfe geeigneter Maßnahmen zu verbessern.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2017 - 06/2020
  • Komm 4.0 - Entwicklung eines Modells und einer Vorgehensmethode zur Beschreibung, Bewertung und Gestaltung von Kommunikationskonzepten in Fabriken im Kontext von Industrie 4.0
    Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, bestehende Kommunikationskonzepte zu beschreiben und zu bewerten sowie effektive Konzepte zu entwerfen und gegebenenfalls bisherige Empfehlungen in Bezug auf die Gestaltung von Kommunikationskonzepten anzupassen. Das Modell soll es ermöglichen, effektive Kommunikationskonzepte zu entwerfen und damit die Erhaltung und Steigerung der Innovationsfähigkeit in Fabriken als Wettbewerbsvorteil zu unterstützen.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 10/2019 - 01/2022
  • Qfalle - Quantitative Fabrik-Lebenszyklus-Evaluation
    Im Rahmen des Forschungsprojektes "Qfalle" soll ein Modell entwickelt werden, welches verschiedene Fabrikkonfigurationen bis hin zur Fabrikebene quantitativ aus Lebenszyklussicht bewerten kann. Dazu sollen Verläufe von Leistungskennzahlen der einzelnen Fabrikobjekte eines Fabriksystems einschließlich ihrer Abhängigkeiten untersucht und prognostiziert werden, um darauf aufbauend Managemententscheidungen zu treffen, die zu einer ökonomisch und ökologisch verbesserten Fabrikkonfiguration führen.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 09/2019 - 08/2022
  • MPPS-Fabrik - Entwicklung eines Prozessmodells der Multiprojektplanung und -steuerung in der Fabrik
    Die Entwicklung des Prozessmodells im Rahmen von „MPPS-Fabrik“ hat zum Ziel, das konventionelle Projektmanagement in Fabriken um eine systematische, effiziente und leistungsfähige Multiprojektplanung und -steuerung zu erweitern. Dadurch soll innerhalb des Projektportfolios die Auswahl der richtigen Projekte, zur richtigen Zeit und unter Berücksichtigung der richtigen Ressourcenzuweisung unterstützt werden. Um dies gewährleisten zu können, sind in diesem Rahmen die besonderen Anforderungen, Prozesse und Rahmenbedingungen von Fabriken zu berücksichtigen.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 06/2020 - 01/2023
  • ELIAS (Economic Planning Assessment) - Entwicklung eines softwarebasierten Kalkulators - Abschätzung der Kosten als Basis einer sinnvollen Planung
    Das Forschungsvorhaben „ELIAS – Economic Planning Assessment“ hat zum Ziel, ein softwarebasiertes Planungsinstrument zu entwickeln, um die Kalkulation von Investitionskosten für Fabrikplanungsprojekte trotz fehlender und unscharfer Daten zu ermöglichen. Mithilfe des Forschungsvorhabens sollen Investitionskosten bereits in der Vorbereitungsphase von Fabrikplanungsprojekten valide abgeschätzt und dadurch zukunftssichere Entscheidungen getroffen werden.
    Jahr: 2021
    Förderung: NBank
    Laufzeit: 12/2020 - 06/2022
  • MedFAP - Entwicklung von fabrikplanerischen Leitprinzipien zur Planung von flussorientierten Krankenhäusern mit wandlungsfähigen Raum-, Technik- und Organisationskonzepten
    Das Forschungsvorhaben „MedFAP“ stellt Leitprinzipien zur flussorientierten Strukturierung und Anordnung sowie zur Ausgestaltung wandlungsfähiger Funktionsbereiche und Räumlichkeiten auf, um die Wirtschaftlichkeit und Wandlungsfähigkeit von Krankenhäusern mithilfe fabrikplanerischer Methoden zu steigern.
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2021 – 06/2024

Maschinen und Steuerungen

  • Prozessregelung bei der Radsatzbearbeitung (PRORAD)
    Unterschiedliche Belastungshistorien von Eisenbahnrädern führen zu hoher Varianz der Materialeigenschaften in der Lauffläche und erschweren so eine allgemeine Parametrierung des Zerspanprozesses sowie die Umsetzung einer robusten Prozessüberwachung in der Aufarbeitung. Die online Messung der Materialeigenschaften mithilfe eines Barkhausenrauschen-Analyse Systems soll es deshalb ermöglichen, für jedes Einzelstück individuell passende Bearbeitungsparameter festzulegen. Mithilfe einer ergänzenden Messung und simultanen Echtzeitverarbeitung der Körperschallemission am Werkzeug wird die Prozessregelung und -überwachung weiter verbessert.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Denkena
    Team: Heiko Blech
    Jahr: 2018
    Förderung: ZIM
    Laufzeit: 03/18 - 08/20
  • „Vi-Spann“ – Verfahren für die virtuelle Spannplanung in der Arbeitsvorbereitung
    Spannelemente stellen bei der spanenden Bearbeitung mit Werkzeugmaschinen den Kraftschluss zwischen Werkstück und Maschine her. Für einen sicheren Bearbeitungsprozess muss die Spannkraft die Bearbeitungskraft um ein Vielfaches übersteigen. Mittels einer geeigneten Wahl der Auflage- und Spannstellen muss verhindert werden, dass statischen und dynamische Verformungen des Werkstückes und der Spannvorrichtung während der Bearbeitung auftreten. Die Auswahl geeigneter Spannmittel stellt für produzierende Unternehmen aufgrund dieser Problemstellung eine große Herausforderung dar. Daher wird in diesem Projekt eine Software entwickelt, die KMU unterstützen soll, die für ihre Anwendung passenden Spannmittel auszuwählen und eine Spannvorrichtung bereits vor ihrem Einsatz virtuell auf ihre Eignung zu beurteilen. Somit werden Ressourcen, Zeit und Kosten eingespart.
    Leitung: Michael Schächinger
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF IGF
    Laufzeit: 10/2018 – 12/2020
  • Antriebsstrang 2025
    Energieeffiziente Prozessketten zur Herstellung eines reibungs- gewichts- und lebensdaueroptimierten Antriebsstrangs
    Leitung: Dr.–Ing. Benjamin Bergmann
    Team: Miriam Handrup, Daniel Katzsch, Philipp Pillkahn, Leon Reuter, Christopher Schmidt
    Jahr: 2018
    Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz
    Laufzeit: 09/2018-02/2022
    © IFW
  • Hydrostatisch gelagerter Pinolendirektantrieb für Drehmaschinen
    In der modernen Fertigungstechnik gewinnen Mehrkoordinatenantriebe zunehmend an Bedeutung. Durch ihren Einsatz kann die zu bewegende Masse reduziert- und somit die Dynamik erhöht werden. Im Projekt Hydrostatisch gelagerter Pinolendirektantrieb für Drehmaschinen am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) wird ein direktangetriebener Mehrkoordinatenantrieb entwickelt, der eine rotatorische und translatorische Bewegung ausführen kann. In Kooperation mit der GILDEMEISTER Drehmaschinen GmbH und Franz Kessler GmbH soll so eine neuartige Antriebseinheit mit zwei Freiheitsgraden entstehen.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Patrick Ahlborn M. Sc.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2019-12/2021
    © Patrick Ahlborn/ IFW
  • Entwicklung einer kraftbasierten elektrischen Vorschubeinheit und Prozessüberwachung für mobile Seilsägen
    Das mobile Seilschleifen ist ein weit verbreitetes Verfahren zum Trennen großvolumiger Bauteil. Anwendung findet das Verfahren im Bereich der Bauindustrie, dem Rückbau und in der Natursteingewinnung. Die Produktivität und die Prozesssicherheit werden heutzutage ausschließlich durch das Erfahrungswissen des Maschinenbedieners bestimmt. So können bspw. Prozessfehler, wie das Aufschieben von Schneidperlen oder exzentrisch verschlissene Schneidperlen, nur manuell während Prozessunterbrechungen durch den Maschinenbediener identifiziert werden. Entsprechend ist das Ziel des Forschungsprojektes die Entwicklung einer Prozessüberwachung für das mobile Seilschleifen. Hierzu werden unteranderem für das Seilschleifen neuartige Messsysteme entwickelt.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Björn-Holger Rahner
    Jahr: 2019
    Förderung: ZIM
    Laufzeit: 06/2019-11/2021
    © IFW, Rahner
  • Cyberphysisches 4-Backen-Drehspannfutter mit elektrischer Kraftbetätigung (CyberChuck)
    Ziel des Projekts CyberChuck ist die erstmalige Entwicklung, Erforschung und Demonstration eines zentrisch ausgleichenden 4-Backen-Kraftspannfutters mit integrierter elektrischer Kraftbetätigung zur prozessparallelen Bestimmung und Regelung der Spannkraft. Das Kraftspannfutter wird dadurch zu einer Informationsquelle innerhalb vernetzter Produktionssysteme
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Eike Wnendt
    Jahr: 2019
    Förderung: Dieses Forschungsprojekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Programm „KMU-innovativ: Produktionsforschung“ gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut.
    Laufzeit: 11/2019-10/2021
  • Erfassung und Bewertung von Fertigungsfehlern in dünnwandigen Kohlenstofffaser-Verbundstrukturen
    Das Ziel des Forschungsprojekts ist es bereits während des AFP Prozesses, Auswirkungen von auftretenden Fertigungsfehlern im später ausgehärteten CFK-Bauteil durch eine prozessbegleitende strukturmechanische Bewertung erheben zu können. Die neu gewonnene Kenntnis über die Beeinflussung von Fehlern liefert im Herstellungsprozess eine bisher nicht dagewesene Entscheidungsgrundlage über die Art und Notwendigkeit von Korrekturmaßnahmen. Damit ist es im Vergleich zu konventionellen Methoden der zerstörungsfreien Fehleranalytik möglich, den Fehlernachweis im Fertigungsprozess zu erbringen und nicht erst im Anschluss an die Bauteilfertigung. Im Ergebnis führt dies zu einer signifikanten Verbesserung von Produktivität und Prozesssicherheit der AFP-Technologie sowie einer Effizienzsteigerung entlang der gesamten AFP-Prozesskette.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. P.Horst; Prof. Dr.-Ing. B. Denkena
    Team: Andreas Friedel (TU Braunschweig); Marc Timmermann (IFW)
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 05/2019 – 02/2021
    © IFW
  • Abdrängungskompensation auf der Basis von Antriebsströmen
    Durch hohe Prozesskräfte kommt es beim Fräsen zu einer Abdrängung des Werkzeugs. Das Ziel dieses Projektes ist es, die resultierende Formabweichung des Werkstücks basierend auf den Antriebssignalen eines 5-Achs Fräszentrums zu kompensieren. Dazu wird ein echtzeitfähiges Modell entwickelt, welches die Prozesskräfte aus den Antriebsströmen rekonstruiert. Die Parametrierung des Modells erfolgt über eine autonome Parameteridentifikation. Zusätzlich wird ein Zyklus implementiert, um die Steifigkeit des Werkzeugs zu bestimmen. Über Kraft und Steifigkeit wird anschließend die Abdrängung berechnet und mittels einer Prozessregelung minimiert.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Dennis Stoppel
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2019-03/2021
    © IFW
  • SFB871 TPS
    Der Systemdemonstrator fasst die erforschten Technologien in einer real aufgebauten Prozesskette zusammen. Hierbei wird die Umsetzbarkeit einer zustandsbasierten Regeneration von komplexen Investitionsgütern demonstriert. Das aufgebaute System dient des Weiteren als Plattform zum anwendungsnahen Transfer der Technologien in die Wirtschaft.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena ,Prof. Dr.-Ing. Jörg Seume
    Team: Nicolas Nübel
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2019-06/2022
  • Teilautonome Fertigungszelle für orthopädische Implantate
    Im Projekt TempoPlant wird eine teilautonome Fertigungszelle zur wirtschaftlichen Herstellung von individualisierten Produkten am Beispiel von Dentalbrücken und orthopädischen Implantaten erforscht. Dadurch soll eine drastische Reduzierung der manuellen Arbeits- und Dokumentationsschritte erreicht werden.
    Leitung: Maruan Shanib (DMG Mori Digital)
    Team: Sebastian Kaiser, Martin Winkler
    Jahr: 2019
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 01.05.2019 – 31.12.2022
  • Exzellenzcluster PhoenixD – Design und Herstellung von Präzisionsoptik
    Die Anforderungen an optische Elemente nehmen stetig zu. Die Herstellung eines individuellen und hochfunktionalen optischen Elements ist nach heutigem Stand der Technik aufwendig und komplex. Die mehrstufigen Produktionsmethoden werden häufig durch Handarbeit in Verbindung mit hohen Kosten realisiert. Aus diesem Grund versuchen die Wissenschaftler des Exzellenzclusters „PhoenixD“, als eine Initiative, Design und Herstellung von Präzisionsoptiken neu zu definieren Das IFW erforscht die Additive/Subtraktive Fertigung, Simulationsbasierte Prozessplanung und Feinpositioniersysteme, die in der visionären Produktion von Präzionsoptik realisiert werden.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Denkena
    Team: Malek, Schmidtamann, Bild
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/20219 - 12/2022
    © IFW
  • Prozesssicherheit und Produktivität beim BTA Tiefbohren
    Reduzierung des Mittenverlaufs um 40 %, eine signifikante Schwingungsdämpfung und damit eine Erweiterung der Prozessgrenzen sowie eine Steigerung der Produktivität um 20 %. Das sind die Ziele, die mit dem ZIM-geförderten Kooperationsprojekt „Entwicklung eines Dämpfer-Abstützt-Moduls zur Erhöhung der Produktivität und Prozesssicherheit für das BTA-Tiefbohren“, kurz „DAMPP“, angestrebt werden. Gemeinsam mit dem Projektpartner BTA-Tiefbohrsysteme aus Achim wird am IFW an einem neuartigen Werkzeugkonzept für das BTA-Tiefbohren geforscht.
    Leitung: Prof. Dr. Ing. Berend Denkena
    Team: Markus Claßen
    Jahr: 2020
    Förderung: ZiM
    Laufzeit: 09/2020-10/2022
    © BTA-Tiefbohrsysteme GmbH, Achim
  • Prozessüberwachtes und geregeltes mechanisches Festwalzen (ProMeFe)
    Zur Erhöhung der Bauteillebensdauer werden Bauteile häufig mit einem Festwalzprozess nachbearbeitet. Mechanische Festwalzprozesse sind dabei aktuell noch nicht überwachbar und können daher nicht automatisiert werden. Eine nachträgliche Überprüfung der Bauteileigenschaften ist ohne zerstörende Werkstoffprüfung nicht möglich. Daher wird in dem Projekt ProMeFe ein mechanisches Festwalzwerkzeug mit Sensorik zur Walzkraftüberwachung und -regelung entwickelt. Ziel ist die Steigerung der Produktivität, der Prozesssicherheit durch eine Prozessautomatisierung (mannloser Betrieb) und die Realisierung einer Qualitätssicherung.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Jan Berlin
    Jahr: 2020
    Förderung: ZIM
    Laufzeit: 03/2020-03/2023
    © ECOROLL AG
  • Entwicklung und Erforschung eines Werkzeugsystems zur Kompensation des Mittenverlaufes
    Beim BTA-Tiefbohren können Bohrungen mit einem Länge-zu-Durchmesser-Verhältnis von mehr als 200 produktiv erzeugt werden. Zur Sicherstellung der Funktionsfähigkeit von Tiefbohrungen müssen diese zusätzlich zu typischen Qualitätsanforderungen (z.B. Durchmessergenauigkeit) einen möglichst geringen Mittenverlauf aufweisen. Der Mittenverlauf ist der Versatz der realen Bohrungsachse von der idealen Bohrungsachse. Das Ziel des Projektes ist es eine Kompensationseinheit zu entwickeln, welche den Mittenverlauf im Prozess erfasst und simultan durch ein aktives Werkzeugsystem korrigiert. Hierzu wird unteranderem ein Messsystem entwickelt.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Niklas Klages
    Jahr: 2020
    Förderung: AIF IGF
    Laufzeit: 01/2019 – 12/2020
    © Niklas Klages
  • Mobile Technologieplattform für hybride Prozessketten
    Ziel des beantragten Projekts ist die Weiterentwicklung der mobilen Picum Maschine zur Bearbeitung großer Werkzeugformen mit nur einer Maschine.
    Leitung: Dr.-Ing. Dominik Brouwer
    Jahr: 2020
    Förderung: NBank
    Laufzeit: 01/2020 – 01/2022
    © Picum MT GmbH
  • Online Qualitätsüberwachung beim Gewindewirbeln
    Das Gewindewirbeln ist ein Verfahren zur Herstellung von höchstbeanspruchten Gewindespindeln, welche beispielsweise in Hebewerken eingesetzt werden können. Durch den unterbrochenen Schnitt und die daraus resultierende Oberfläche sind die tribologischen Eigenschaften solcher Gewinde erheblich besser als bei anderen Fertigungsverfahren. Im Projekt QUALI-WIRB wird ein Messsystem zur Online-Qualitätsüberwachung entwickelt. Mit dem System wird das Gewinde prozessparallel erfasst und auf Basis der Messdaten wird die Qualität bewertet. Neben der Vermeidung von Ausschuss können hierdurch Abweichungen früher erkannt und beseitigt werden.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Niklas Klages
    Jahr: 2020
    Förderung: ZIM
    Laufzeit: 07/2020 – 01/2023
    © IFW Klages
  • IIP-Ecosphere: Next Level Ecosphere for Intelligent Industrial Production
    Die Vision des Forschungsprojekts „IIP-Ecosphere“ ist es, kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMUs) einen möglichst niedrigschwelligen Einstieg für die Nutzung von künstlicher Intelligenz (KI) zu bieten. Dazu wird ein neuartiges KI-Ökosystem aufgebaut, dass einen Innovationssprung im Bereich der Selbstoptimierung der Produktion auf Basis vernetzter, intelligenter, autonomer Systeme zur Steigerung der Produktivität, Flexibilität, Robustheit und Effizienz hervorbringt. Das KI-Ökosystem wird von einer Stakeholder-Community aus Forschung und Wissenschaft gleichermaßen aufgebaut, sodass eine aktive Gestaltung des Ökosystems und eine dauerhafte Mehrwertbildung sichergestellt werden.
    Leitung: Per Schreiber
    Team: Tobias Stiehl, Sören Wilmsmeier, Daniel Kemp, Jonas Becker
    Jahr: 2020
    Förderung: BMWi
    Laufzeit: 01/2020 bis 09/2023
    © Leibniz Universität Hannover
  • Online Abdrängungskompensation und Prozessüberwachung mit einer sensorischen Schleifspindel – „fühlende Spindel“
    Beim Schleifen der Spannut von Fräsern und Bohrern mit großen Längen-zu-Durchmesser-Verhältnis besteht die Herausforderung darin, dass sich der auskragende Fräser-und Bohrerrohling aufgrund der auftretenden Prozesskräfte beim Tiefschliff durchbiegt. Der Verlagerung wird mit einer abstützenden Lünette entgegengewirkt. Dies führt zu einem verstärkten Rüst- und Einrichtaufwand. Um den Aufwand zu reduzieren, ist das Ziel des Projektes eine online Abdrängungskompensation durch das Messen der Prozesskräfte und das Berechnen der sich ergebenden Verlagerung zu entwickeln und somit den Einsatz einer Lünette zu substituieren. Hierfür wird eine sensorische Spindel zum Erfassen der niedrigen Prozesskräfte und eine simulationsgestützte Kompensation erforscht. Darüberhinaus wird durch das Projekt das weitere Potential für eine Prozessüberwachung beim Schleifen erforscht.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Henning Buhl
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 04/2020 – 03/2023
    © © Vollmer Werke Maschinenfabrik GmbH
  • Korrelation der Prozesssignale beim Schleifen mit den resultierenden Größen am Bauteil
    Um den hohen individuellen Anforderungen von Bauteilen gerecht zu werden, werden die Fertigungsprozesse kontinuierlich an die Bauteileigenschaften angepasst. Diese individuellen Prozesse können mit einem vertieften Prozessverständnis zu Gunsten der Bauteilqualität gestaltet werden. Moderne Werkzeugmaschinen bieten dabei die Möglichkeit, die Prozesssignale der Maschinensteuerung aufzunehmen und für eine Prozessüberwachung zu nutzen. Bisher ist jedoch nicht bekannt, welche Zusammenhänge zwischen den aufgenommenen Steuerungssignalen und dem Schleifprozess beziehungsweise den Bauteileigenschaften bestehen. In diesem Forschungsprojekt wird daher ein Modell zur Korrelation von den Prozesssignalen und der erzeugten Bauteiloberflächen hergeleitet und darauf aufbauend eine Prozessoptimierung durchgeführt.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Denkena
    Team: Anna-Lena Boskovic
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2020 – 06/2022
  • Modulares Spannsystem für die mehrseitige Bearbeitung von additiv gefertigten Bauteilen ohne manuelles Umspannen (AllSpann)
    Im Rahmen des Projektes AllSpann wird ein Spannsystems zur mehrseitigen Bearbeitung von additiv gefertigten Bauteilen entwickelt. Das geplante ALL-seitige SPANNsystem, kurz „AllSpann“, soll zu einem Befähiger werden, um Planungs- und Rüstaufwand beim Spannen geometrisch komplexer Werkstücke erheblich zu reduzieren. Ziel ist es, die Produktivität um mindestens 80 % zu steigern.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing Berend Denkena
    Team: Eike Wnendt
    Jahr: 2021
    Förderung: Dieses Forschungsprojekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Programm „KMU-innovativ: Produktionsforschung“ gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut
    Laufzeit: 10/2021-09/2023
    © IFW
  • VerticalE2E – Vertikal integrierte, nachhaltige End-to-End-Fabrik
    Das Hauptziel des Gesamtvorhabens VerticalE2E ist die Umsetzung einer durchgängigen Digitalisierung auf unterschiedlichen Hierarchieebenen der gesamten Fertigungslinie vom Rohmaterial bis zur Montage. Das IFW beteiligt sich am Forschungsprojekt in den Bereichen Nachhaltigkeit, Prozessüberwachung sowie Qualitätsprüfung. Um die ökologischen Aspekte der geplanten additiv-subtraktiven Prozesskette zu quantifizieren, wird eine energetische Bewertungsmethode entwickelt. Innerhalb der Prozessüberwachung wird ein sensorisches Spannsystem erforscht, mit dem eine werkstückseitige Messung dynamischer Prozesskräfte in Abhängigkeit der Spannsituation erfolgt. Aufbauend darauf erfolgt die Untersuchung einer selbstadaptierenden Qualitätsprüfung, welche durch Kombination von daten- und simulationsbasierten Prüfmodellen zu einem Digitalen Zwilling erfolgt.
    Leitung: Prof. Berend Denkena
    Team: M.Sc. Heiko Blech, M.Sc. Leon Reuter, M.Sc. Simon Kettelmann
    Jahr: 2021
    Förderung: NBank
    Laufzeit: 07/2021-06/2023
    © IFW
  • Entwicklung eines Werkzeugspannmechanismus auf Basis eines Formgedächtnislegierungs-Aktors
    Werkzeugspannsysteme besitzen einen großen Einfluss auf die Präzision und Wirtschaftlichkeit von Zerspanprozessen. In herkömmlichen Systemen werden Tellerfederpakete zur Aufbringung der Spannkraft und zusätzliche Hydraulikzylinder zum Lösen der Spannkraft verwendet. Im Projekt FGL-Spann wird ein Aktorsystem auf Basis von Formgedächtnislegierungen zum Ersatz der Federpakete und Hydraulikeinheit entwickelt und erforscht. Die bidirektional wirkenden Formgedächtnislegierungs-Aktoren sollen die herkömmlichen Tellerfedern und den Hydraulikzylinder ersetzen und eine wesentliche Bauraumminimierung bei gleichzeitiger Einstellbarkeit der Spannkraft und Verschleißminimierung ermöglichen.
    Leitung: Prof Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Jannes Vornkahl
    Jahr: 2022
    Förderung: Aif
    Laufzeit: 10/2022 –01/2025
    © IFW
  • Grundlagen eines berührungslosen Aktors mit bidirektionaler Kraftwirkung für den Aufbau von "umgriffsfreien Führungen" von spanenden Werkzeugmaschinen
    Die Aufgabe einer Führung ist es die Bewegung eines Elements auf Bewegung in einer einzigen Richtung zu beschränken. Führungen werden in Werkzeugmaschinen eingesetzt, um Werkzeuge und Werkstücke präzise zu führen. Im Rahmen dieses Forschungsprojektes wird eine neue reibungslose umgriffsfreie Führung entwickelt, die Unebenheiten in den Führungsflächen aktiv ausgleicht und die Herstellkosten von Führungen deutlich reduziert. Anwendungsgebiet sollen große Werkzeugmaschinen sein.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Heinrich Klemme
    Jahr: 2022
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 04/2022 – 10/2024
    © IFW
  • Entwicklung einer aktiv gedämpften Bohrstange mittels eines gepulsten Kühlschmiermittel-Strahls
    Die Schwingungsanfälligkeit und Ratterneigung lang auskragender BS führt zu einer geringeren Produktivität. Im Projekt KSS-Puls wird ein neuartiges System zur Schwingungsreduzierung von lang auskragenden Bohrstangen (BS) entwickelt. Der Markt bietet bislang nur die Optionen zur aktiven Dämpfung dickerer Bohrstangen. Durch die Pulsation des Kühlschmiermittels soll eine platzsparen-de Schwingungsdämpfung erzielt werden, die in Bohrstangen mit 16 mm Durchmesser und weniger verwendet werden kann.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Moritz Wickmann
    Jahr: 2022
    Förderung: AiF Projekt GmbH
    Laufzeit: 08/2021-11/2023
    © IFW
  • RoPro – Robuste und selbst parametrierende Prozessüberwachung bei kleinen Losgrößen
    Prozessüberwachungssysteme gewährleisten die Prozesssicherheit und sind daher für eine vollständig automatisierte Produktion unerlässlich. Bisher finden PÜ-Systeme vor allem in der Großserienfertigung Anwendung, da durch häufige Prozesswiederholungen viele Informationen zu den Fertigungsprozessen vorliegen und diese für eine datenbasierte Überwachung benötigt werden. Solche lernenden und sich selbst parametrierenden Systeme zeichnen sich durch eine hohe Sensitivität bei einer gleichzeitig geringen Fehlalarmrate aus. Bei kleinen Losgrößen versagen die aktuell verfügbaren Systeme jedoch aufgrund des Datenmangels.
    Team: Maximilian Krüger
    Jahr: 2022
    Förderung: Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
    Laufzeit: 11/22 - 04/25
  • Kompensation von Bahnfehlern bei dynamischen Bewegungen in Werkzeugmaschinen mit elektromagnetischer Linearführung (SFB 871 T13)
    In der Hartfräsbearbeitung ist Präzision von entscheidender Bedeutung. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, ist es notwendig, unter anderem Schleppfehler der Achsen zu kompensieren. Im Rahmen dieses Transferprojekts wird eine innovative Lösung entwickelt, diese durch eine kombinierte Aktuierung von Linear- und Magnetführung im 3-achsigen Fall zu minimieren.
    Team: Daniel Herda
    Jahr: 2023
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Laufzeit: 01/2023 - 12/2025
  • Ultrapräzise Positionierung von Werkstücken durch schwebendes Führungssystem
    In der Mikroelektronik, Optik, Luft- und Raumfahrt und Medizintechnik werden submikrometergenaue Toleranzen und Oberflächengüten für die Herstellung von Bauteilen und Komponenten gefordert. Daher ist eine Ultrapräzisionsbearbeitung unausweichlich. Die Führungssysteme werden durch Störeffekte wie Reibung und Stick-Slip-Effekte beeinträchtigt. Das DFG-Projekt „Medienfreies und berührungsloses Mehrkoordinaten-Positioniersystem unter Verwendung von Ultraschall-Levitation und Magnetischen Führungen” erforscht ein reibungsfreies Führungssystem, das zur präzisen Führung und Bewegung von Werkstücken und Werkzeugen verwendet wird.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: M. Sc. Derin Tasyürek
    Jahr: 2023
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2023 – 07/2025
  • Strukturintegrierte Kraftmesstechnik zur Prozessüberwachung in Schleifmaschinen – „Kraftmaschine“
    Während der Schleifbearbeitung von Bauteilen können verschiedene Prozesszustände und -fehler wie beispielsweise Werkstückabdrängung, Schleifbrand und Schleifscheibenverschleiß auftreten. Eine frühzeitige Detektion unerwünschter Prozesszustände ist daher entscheidend für eine wirtschaftliche Produktion. Häufig genutzte Überwachungsgrößen sind dabei die Prozesskräfte. Die Kraftrekon-struktion aus Antriebsströmen bietet jedoch keine ausreichende Genauigkeit, sodass externe Sensorik notwendig ist, die einerseits hohe Anschaffungskosten aufweist als auch die Maschineneigenschaften beeinflusst und daher nicht industrietauglich ist. Im Vorhaben „Kraftmaschine“ wird daher eine strukturintegrierte Kraftmesstechnik auf Basis von halbleiterbasierten Dehnungsmessstreifen erforscht. Mit dieser soll die Detektion der Prozesskräfte ohne Beeinflussung der Maschineneigenschaften ermöglicht werden und somit im Zusammenspiel mit Maschinensignalen eine industrietaugliche ermöglichen.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: M. Sc. Henning Buhl
    Jahr: 2023
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 10/2023 – 09/2025
  • Factory-X: Autonomie und Energieeffizienz in der vernetzten Produktion
    Factory-X ist das zweite Leuchtturmprojekt des Netzwerkes Manufacturing-X. Unter der Führung von Siemens und SAP wird ein transparentes Datenökosystem für die Produktion der Zukunft auf der Grundlage von Catena-X erarbeitet. Dabei sollen in Industrie und Forschung neue Ansätze für eine effiziente, nachhaltige und intelligente Fertigung in insgesamt elf Anwendungsfällen entwickelt werden. Das IFW Hannover nimmt an drei Anwendungsfällen des Konsortiums teil: Manufacturing as a Service (MaaS), Autonomous Operation as a Service (AOaaS) und Energy-Consumption and Load Management (EaLM).
    Leitung: Für IFW: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: M.Sc. Jana Pralle, M.Sc. Alexander Böttcher, M.Sc. Bengt Rademacher
    Jahr: 2024
    Förderung: BMWK (Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz)
    Laufzeit: 02/2024 – 06/2026

Automatisierungstechnik

  • IdentProLog
    Flexible Zielführung von Ladungsträgern in Produktion und Materialflusslogistik durch vollständig in den Informationsfluss integrierte Flurförderzeuge
    Jahr: 2008
    Förderung: BMBF
  • TagDrive
    Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Fahrzeugleitsystems mit kombinierter Spurführung und Navigation.
    Jahr: 2011
    Förderung: Niedersächsisches Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr
  • Vernetzte, kognitive Produktionssysteme (netkoPs)
    Intelligente Vernetzung in der Produktion – Ein Beitrag zum Zukunftsprojekt Industrie 4.0
    Jahr: 2013
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 11/2013 - 01/2017
  • Sensorintegration in Flurförderzeugreifen
    Der Ausfall von Flurförderzeugen kann den innerbetrieblichen Warentransport empfindlich stören. Reifenschäden durch das Fahren mit Überlast sowie das Umkippen des Fahrzeugs stellen Ausfälle mit großem Gefahrenpotential und langen Stillstandzeiten dar. Durch die Kenntnis der Reifeninnentemperatur sowie der Kraft bzw. des Drucks in der Bodenaufstandsfläche, können kritische Fahrzeug- und Reifenzustände bereits im Vorfeld erkannt und gegebenenfalls vermieden werden.
    Jahr: 2014
    Förderung: AIF, IFL
    Laufzeit: 05/2014 - 06/2016
  • InDaMonRo - Infrastrukturelle Datenübertragung zum prozessbegleitenden Schadensmonitoring beim Einzugsprozess von Rohrleitungen
    Im Fokus des Projektes InDaMonRo stehen die Realisierung einer infrastrukturellen Datenübertragung sowie die Untersuchung von Alternativen zum bestehenden Verfahren zur Schadensdetektion beim Einzugsprozess von Rohrleitungen.
    Jahr: 2014
    Förderung: „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) – Fördermodul Kooperationsnetzwerke (Kooperationspartner: Steffel KKS GmbH, ITA)
    Laufzeit: 11/2013 – 12/2015
  • Neuartiges Antriebskonzept für Gurtfördersysteme auf der Basis von direkt angetriebenen Tragrollen
    Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Aufhebung der aktuellen wirtschaftlichen und technischen Längenrestriktionen für Gurtförderanlagen im Bereich des Berg- und Tagebaus durch den Einsatz von angetriebenen Tragrollen.
    Leitung: Lars Bindszus, Daniel Hötte
    Jahr: 2016
    Förderung: AIF, IFL
    Laufzeit: 05/2016 – 04/2018
  • Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Hannover
    Das „Mit uns digital! Das Zentrum für Niedersachsen und Bremen“ ist das erste von elf Zentren, die derzeit in ganz Deutschland entstehen, um mittelständische Unternehmen und Handwerksbetriebe durch gut aufbereitete Informationen, Anschauungsbeispiele und Qualifizierung bei der digitalen Transformation zu unterstützen.
    Jahr: 2017
    Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
    Laufzeit: 12/15–11/18
  • ULTRABEST - Entwicklung einer ultraschnellen Bestückungstechnologie für elektronische Bauteile
    Derzeit wird am Institut für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) eine neuartige Bestückungstechnologie für das Übertragen von ungehäusten elektronischen Komponenten in Zusammenarbeit mit einem Forschungskonsortium erforscht. Dieses besteht aus der Mühlbauer GmbH & Co. KG, dem Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH), der Precitec Optronik GmbH und der Vision Components GmbH. Mit der Bestückungstechnologie soll der Schritt zur optisch induzierten Bestückung erfolgen.
    Team: Simon Gottwald
    Jahr: 2018
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 04/2018 – 03/2021
  • Elastomer-3D
    Im Rahmen des Projekts soll ein neuartiges Verfahren zur additiven Fertigung von Kautschukbauteilen mittels einer formgebenden Kontur aus Thermoplast entwickelt werden.
    Leitung: M. Sc. Sebastian Leineweber
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF - IFL
    Laufzeit: 04/2019 – 03/2021
    © Quelle: ITA
  • DIGITRUBBER – Data Mining und KI zur optimierten prozessübergreifenden Steuerung
    Im Rahmen des Verbundprojektes „Digitale Kautschukverarbeitung – Am Beispiel Extrusion“ (DIGITRUBBER) wird durch die Kombination von neuen Messtechnikansätzen, klassischer Modellbildung und maschinellem Lernen eine Online-Charakterisierung der verarbeiteten Kautschukmischung entwickelt. Dadurch soll eine Produktion am Qualitätsoptimum bei gleichzeitiger Verringerung des Ausschusses sichergestellt werden.
    Leitung: M. Sc. Sebastian Leineweber
    Jahr: 2021
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 04/2021 – 03/2024
  • SELFLED - Selektive Fluoreszenzmikroskopie von Einzelzellen auf Basis hoch-integrierter MikroLED-Arrays
    Das Verbundprojekt SELFLED befasst sich mit einer neuartigen miniaturisierten Be-leuchtungseinheit für die Fluoreszenzmikroskopie. Mit Hilfe von optischen Simulatio-nen und Algorithmen sollen Mikrolinsen-Arrays entworfen werden, die den Strahlpe-gel von MikroLEDs derart beeinflussen, dass einzelne Zellproben selektiv ausge-leuchtet und untersucht werden können.
    Leitung: M. Sc. Anna-Lena Fritze
    Jahr: 2024
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 01.01.2024 - 31.12.2026
  • AME 2.0 - Neuentwicklung eines 3D-Druckers zur qualitätsoptimierten additiven Verarbeitung von kautschukbasierten Formteilen
    Im Rahmen des Projektes wird das Additive Manufacturing of Elastomers- (AME)-Verfahren aus dem Vorgängerprojekt Elastomer-3D optimiert. Hierzu wird ein neuer 3D-Drucker entwickelt, der insbesondere für die additive Fertigung von Industriebauteilen genutzt wird.
    Leitung: M. Sc. Helge Schwieger
    Jahr: 2024
    Förderung: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)
    Laufzeit: 01.04.2024 - 31.03.2026

SFB 1368 Sauerstofffreie Produktion

  • Kontrolle des Sauerstoffgehaltes im thermischen Lichtbogen und die Wirkung auf den Werkstoffübergang zur Herstellung von sauerstofffreien Fügeverbindungen
    Im Teilprojekt B05 werden die Vorgänge in der thermischen Prozesszone und an der Werkstückoberfläche durch die Erzeugung einer XHV-adäquaten Atmosphäre im Lichtbogenbereich von Schweiß- oder Lötprozessen erforscht. Die entstehende sauerstofffreie Prozesszone wird dabei als reaktive Prozesszone betrachtet, in der ein Potential zur Oxidschichtreduktion an der Probenoberfläche besteht. Gefüge und Struktur der Fügeverbindungen können damit hinsichtlich der mechanisch technologischen Eigenschaften und der Arbeitssicherheit weitreichend verbessert werden.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG - SFB 1368 TP B05
    Laufzeit: 01/2020 – 12/2023
  • Prozessintegrierte metallische Sinterbeschichtungen für das Formhärten mit konduktiver Erwärmung
    In Zusammenarbeit mit dem Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) entwickelt das Institut für Werkstoffkunde (IW) ein Verfahren zum prozessintegrierten Beschichten von Stahlblechen mit NiCr-basierten Pulverwerkstoffen bei der konduktiven Blecherwärmung für das Presshärten. Ziel des simultanen Beschichtens der Blechplatinen ist es, den hieraus formgehärteten Blechbauteilen eine hohe Korrosionsbeständigkeit zu verleihen.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG - SFB 1368 TP A04
    Laufzeit: 01/2020 – 12/2027
  • Stoffschlüssige Grenzflächenübergänge beim thermischen Beschichten mit Lichtbogen- und Plasmaspritzprozessen
    Zur Herstellung besonders hochwertiger Beschichtungen wird in dem Teilprojekt B02 das Lichtbogen- und Plasmaspritzen in XHV-adäquater Argon- oder Stickstoffatmosphäre erforscht. Als notwendige Oberflächenvorbehandlung für den Spritzprozess sind Möglichkeiten zur Desoxidation der Substratoberfläche durch Integration des Korundstrahlens in die XHV-adäquate Atmosphäre der Prozesskammer zu untersuchen und zu entwickeln. Die in die Schichtbaustelle eintreffenden Spritzpartikel sollen eine vollständig stoffschlüssige Benetzung vollziehen, sodass in den Grenzflächenübergängen eine metallurgische Anbindung entsteht, die den Charakter einer Hartlötverbindung aufweist.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG - SFB 1368 TP B04
    Laufzeit: 01/2020 – 12/2027
  • Untersuchung des Kaltpressschweißens unter XHV-adäquater Atmosphäre im Prozess des Walzplattierens
    Das Walzplattieren ist ein Verfahren zur Herstellung von Werkstoffverbunden basierend auf einer Adhäsionsverbindung zwischen zwei oder mehreren Blechen. Mögliche Materialkombinationen sind jedoch insbesondere beim Kaltplattieren eingeschränkt. Innerhalb des Projektes wird deshalb die Verbunderzeugung unter vollständiger Sauerstofffreiheit erforscht. So wird die Ausbildung passivierender Oxidschichten zwischen den Verbundpartnern verhindert und die Verbundqualität signifikant verbessert.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG - SFB 1368 TP A05
    Laufzeit: 01/2020 – 12/2027
  • Eigenschaften und lokale Mikrostruktur oxidschichtfrei erzeugter Verbundgussbauteile
    Oxidschichten erschweren bei Verbundgussprozessen die Benetzung und verhindern eine stoffschlüssige Anbindung des Gusswerkstoffs an die Einlegebauteile oft vollständig. Erfolgt der Gießprozess jedoch in einer sauerstofffreien Prozessgasatmosphäre, sind bisher nicht auftretende Grenzflächenreaktionen zu erwarten, die zur Erzeugung von Werkstoffverbunden aus Aluminium und Kupfer mit gesteigerter Festigkeit und erhöhter thermischer Leitfähigkeit genutzt werden können.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG - SFB 1368 TP A01
    Laufzeit: 01/2020 – 12/2027
  • Reduktion metallurgisch induzierter Porenbildung beim Lichtbogenschweißen von reinem Kupfer durch XHV-adäquate Bedingungen im Lichtbogenschweißprozess
    Bei der schweißtechnischen Verarbeitung von hochreinen Kupferwerkstoffen führt das Vorhandensein eines minimalen Sauerstoffgehaltes zur Bildung von Poren sowie eines niedrig schmelzenden Cu-Cu2O Eutektikums. Hierdurch werden die Qualität der Schweißung bzw. des additiv gefertigten Werkstücks stark gemindert und das Auftreten von Heißrissen begünstigt. Um dies zu verhindern, wird in diesem Projekt das Lichtbogenschweißen von Kupfer in einer sauerstofffreien Prozessgasatmosphäre untersucht. Perspektivisch soll zudem darauf hingearbeitet werden, durch die thermische Desoxidation der Oberfläche innerhalb der Atmosphäre auch Kupfersorten mit einem höheren Sauerstoffgehalt (bis ca. 500 ppmw) porenfrei zu verarbeiten.
    Jahr: 2024
    Förderung: DFG – SFB 1368 TP B06
    Laufzeit: 01/2024 – 12/2027

Präzisionsmontage

  • Kühlkonzepte auf Basis elektrokalorischer Materialien
    Elektrokalorische Materialien gehören neben magneto-, elasto- und barokalorischen Materialien zur Gruppe der aktiven Materialien und besitzen die Fähigkeit, sich unter Einwirkung eines elektrischen Feldes zu erwärmen bzw. abzukühlen. Das Ziel ist es hierbei, möglichst effiziente Systeme bei möglichst kompakter Bauweise und geringem Gewicht zu realisieren.
    Team: Phillip Blumenthal
    Jahr: 2012
    Förderung: DFG
  • Methoden zur Automatisierung von Handhabungsprozessen unter kryogenen Umgebungsbedingungen
    Im Rahmen des von der DFG geförderten Projektes „Methoden zur Automatisierung von Handhabungsprozessen unter kryogenen Umgebungsbedingungen“ werden am match in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik (IBMT, Sulzbach/Saar) Ansätze zur Automatisierung der Handhabungsprozesse in Biobanken für die Kryokonservierung im Temperaturbereich unterhalb von -130°C erforscht.
    Team: Philipp Jahn
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
  • Präzisionsmontage
    Egal ob Sensoren, Herzschrittmacher oder Uhrwerke: Überall wo Teile sehr genau montiert werden müssen, stoßen konventionelle Roboter und entsprechende Peripherie an ihre Grenzen. Das match forscht in diesem Bereich an neuen Lösungen und Strategien, um zuverlässige und wirtschaftliche Präzisionsmontageprozesse umzusetzen.
    Team: Martin Stucki, Rolf Wiemann, Niklas Terei, Lars Binnemann
    Jahr: 2018
    Förderung: Grundfinanzierung
  • Self-Assembly
    Der Forschungsbereich Self-Assembly befasst sich mit der Entwicklung von selbst montierenden bzw. selbst positionierenden Systemen. Durch das spezifische Design entsteht ein energetisches Potentialfeld, das auf die Bauteile einwirkt und an die Montageposition zieht. Eine Handhabung der einzelnen Komponenten ist nicht mehr zwingend erforderlich, was neue Anwendungsfälle, wie z.B. berührungslose Montage, ermöglicht.
    Team: Martin Stucki
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG (PhoenixD)
    Self-Assembly_Chip Self-Assembly_Chip
  • PhoenixD
    Das Exzellenzcluster PhoenixD vereint verschiedene Fachbereiche aus Optikdesign, Optiksimulation und der Optikfertigung, mit dem Ziel, intelligente, kompakte und adaptive optische Systeme zu entwickelt. Das match übernimmt in diesem Zusammenhang Präzisionsmontageaufgaben und befasst sich intensiver mit der voll prozessintegrierten Bauteilausrichtung via Self-Assembly sowie der Entwicklung neuartiger Montagekonzepte.
    Team: Martin Stucki, Rolf Wiemann, Niklas Terei, Lars Binnemann
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
  • Montage photonisch integrierter Systeme
    Der Forschungszusammenschluss des Exzellenzclusters PhoenixD verfolgt das Ziel, konventionelle und komplexe Hochleistungsoptiken in intelligenten, miniaturisierten und adaptiven optischen Systemen zu integrieren. Hierbei forscht das match an neuartigen Konzepten und Prozessen zur Präzisionsmontage von optischen Systemen.
    Team: Niklas Terei
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG (PhoenixD)
  • Montagestation auf Basis eines magnetischen Levitationssystems
    Um eine kosteneffiziente Fertigung optischer Komponenten bzw. integrierter optischer Systeme zu ermöglichen, verfolgt PhoenixD den Ansatz eine Produktionsmatrix auf Basis eines Levitations-Transportsystems umzusetzen. Ziel ist es, die Mover neben dem Transport zwischen den Fertigungsstationen ebenfalls als funktionale Einheit innerhalb der Stationen zu nutzen. Das match erforscht und entwickelt hierfür eine integrierte Montagestation.
    Team: Lars Binnemann
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG (PhoenixD)

SFB/TRR 73 Blechmassivumformung

  • SFB TR73 - Teilprojekt C4: Analyse der belastungspfadabhängigen Schädigungs- und Mikrostrukturentwicklung zur numerischen Auslegung von Blech-Massiv-Umformprozessen
    Der Prozess der Blech‐Massiv‐Umformung soll die Herstellung von Bauteilen mit Funktionselemente aus Feinblech‐Halbzeugen ermöglichen. Aufgrund komplexer Belastungspfade und Umformsequenzen muss in diesem Projekt ein neuer Ansatz zur Vorhersage der Werkstoffschädigung und Restbelastbarkeit entwickelt werden.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2013 - 12/2020
  • SFB TR73 - Teilprojekt C5: Partielle Oberflächenbehandlung durch atmosphärisches Plasmanitrieren zur Steigerung der Härte und Verschleißfestigkeit hochbeanspruchter Werkzeuge und Bauteilregionen nach dem Umformprozess
    Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens werden das atmosphärischen Plasmanitrieren für die partielle Oberflächenbehandlung von bestimmten Beanspruchungszonen an Umformwerkzeugen und Werkstücken zur Verbesserung der Verschleißeigenschaften entwickelt.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2009 - 12/2012
  • Ermüdungsverhalten von blechmassivumgeformten Bauteilen
    Im Rahmen des SFB TR 73 werden im Teilprojekt C6 das Ermüdungsverhalten von blechmassivumgeformten Bauteilen untersucht. Dabei wirken Fehlstellen in der Mikrostruktur, die durch die hohen Umformgrade bei diesen Umformprozessen entstehen bzw. wachsen, als mögliche Rissinitiatoren und beeinflussen so die Lebensdauer. Ziel ist es, anhand von Ermüdungsexperimenten, Rissfortschrittsmessungen und der Analyse mikrostruktureller Defekte die Lebensdauer blechmassivumgeformter Bauteile zu berechnen.
    Jahr: 2013
    Förderung: SFB TR 73 TP C6
    Laufzeit: 07/2013-12/2020
    IW592 Ermüdunsverhalten von blechmassivumgeformten Bauteilen IW592 Ermüdunsverhalten von blechmassivumgeformten Bauteilen
  • Analyse der belastungspfadabhängigen Schädigungs- und Mikrostrukturentwicklung zur numerischen Auslegung von Blech-Massiv-Umformprozessen
    Zur numerischen Berechnung etwaiger Schädigung in von mittels Blech-Massiv-Umformung gefertigten Bauteilen mit Funktionselementen erfolgte eine Analyse der belastungspfadabhängigen Schädigungs- und Mikrostrukturentwicklung der Werkstoffe DC04 und DP600 (IW) auf Basis gekoppelter Schädigungsmodelle (IUL, TU Dortmund). Diese dient dazu, geeignete Prozessfenster für komplexe mehrschrittige Blech-Massiv-Umformprozesse vorherzusagen.
    Jahr: 2013
    Förderung: SFB TR 73 TP C4
    Laufzeit: 01/2013-12/2020
  • Lebensdauergerechte Prozessauslegung für die Herstellung von blechmassivumgeformten Bauteilen
    Durch hohe und lokal unterschiedliche Umformgrade bei Blechmassivumformprozessen wird neben der Kaltverfestigung auch eine duktile Schädigung in Form von Poren in der Mikrostruktur eingebracht, die das Ermüdungsverhalten maßgeblich beeinflusst. Dies erfordert eine lebensdauergerechte Prozessauslegung, welche innerhalb dieses Projektes anhand einer Demonstrator-Hohlwelle untersucht wird.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2019-12/2020
  • Entwicklung einer akustischen Messmethodik zum Nachweis mikrostruktureller Schädigung
    Um Funktionsbauteile mit komplexen Nebenformelementen herzustellen, werden bei Prozessen der Blechmassivumformung (BMU) Massivumformoperationen auf Blechhalbzeuge angewendet. Durch hohe und lokal unterschiedliche Umformgrade wird bei den BMU-Prozessen neben der örtlich unterschiedlich starken Kaltverfestigung auch eine gewisse duktile Schädigung in Form von Poren in die Mikrostruktur eingebracht. Im Fokus dieses Projekts steht deshalb die Entwicklung einer Prüfmethodik zur Quantifizierung duktiler Schädigung basierend auf der Laufzeitdetektion von Ultraschallwellen.
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01.03.2021 - 29.02.2024

School for Additive Manufacturing (SAM)

  • Additive manufacturing of functionally graded metals with coaxial powder-wire-hybrid feed
    By the processing of multi-materials with different compositions within one component, Functionally Graded Additive Manufacturing (FGAM) offers great potential for the demand-oriented design of additively manufactured functional components: By distributing different materials, the mechanical, thermal, chemical, magnetic and electrical properties of additively manufactured components can be adjusted with local resolution.
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Targeted assembly of functional nanostructures by means of additive manufacturing
    The advantage of the wet chemical process for the production of nanoparticles is that various inorganic materials can be grown on many billions of nanoparticles with the precision of a few atomic monolayers. A variety of wet-chemical "bottom-up" production methods for nanoparticles of different sizes, shapes and material compositions are already known. Many of the resulting nanoscale materials have fascinating physical and chemical properties that are of great interest for a broad range of applications (e.g. catalysis, photocatalysis and sensor technology).
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Passive control elements for intelligent flow control in heat exchangers
    Heat exchangers are the most frequently used devices in energy and process engineering plants. Typically, one heat-emitting and one heat-absorbing fluid is involved and these are designed for a nominal load point with regard to flow rates and temperature level. In the partial load range, for example, the flow rates of the fluids can deviate significantly from the nominal load case, which typically leads to incorrect distributions and consequently poor efficiency of the apparatus.
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Five-axis Adaptive Manufacturing of Fiber-reinforced Plastic Components
    A decisive factor for energy-efficient mobility is the payload ratio, which can be optimised implementing lightweight construction concepts. As the already existing lightweight applications are highly uneconomical for small series and their possible applications are limited, alternative production concepts have to be developed.
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Simulation and concept development for implants made of graded materials
    The use of graded materials with locally adapted properties can offer great added value for a variety of different applications. In biomedical engineering, such graded materials are of particular interest for implants, since the bimodal porous structure of bones can be reproduced and thus local mechanical properties such as stiffness or strength. For the development of implants, the stresses that occur during usage must be known and taken into account during construction.
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Additive manufacturing of 3D-multi-material components for laser powder bed fusion
    With the help of laser powder bed fusion, 3D-multi-material components with an arbitrary material distribution in all three spatial directions can be realized: On the one hand, the porperties in the component can be adjusted voxel-wise, thus resolving conflicts of objectives, and on the other hand, additive manufacturing offers a high degree of design freedom.
    Jahr: 2020
    Förderung: Leibniz University of Hannover
  • Additive manufacturing of integrated piezoresistive sensors
    Compared to conventional manufacturing processes, Additive Manufacturing offers a wide range of new design options, including a high potential for function integration. Fused Layer Modeling provides the possibility of combining several materials in one component without an additional joining process. For example, functions based on locally adapted thermal or electrical conductivity can be integrated into one component and piezoresistive structures can be realized by means of local application of composite materials.
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Development of hybrid material systems with sensor properties
    Additive Manufacturing processes are becoming increasingly important regarding locally adapted material properties and functional integration. During the manufacturing process, inherent material properties can be specifically tailored to the respective area of application. Both the mechanical-technological and the physical properties of a component can be specifically modified.
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Non-destructive optical characterization of microoptical systems
    The Additive Manufacturing of microoptical systems allows the efficient realization of novel optical structures. For the further development and improvement of manufacturing processes and optical designs, a comprehensive characterization of the manufactured components is necessary. To date, destructive methods or functional tests are the only options available for optical characterization. However, there is a great need for new, non-destructive methods for the three-dimensional characterization of optical components.
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Simulation of the laser metal deposition process using meshfree methods
    Additive manufacturing has great potential for the realization of end products with optimized geometry and tailored material properties. The laser metal deposition process (LMD process) is an excellent option for depositing high-precision materials at various locations and is therefore a suitable process for the production of multi-materials. However, the uncertain quality of the final additively manufactured component has so far been a major obstacle for the industrial application of Additive Manufacturing.
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Degradation behaviour of additively manufactured components with local functional properties
    Additively manufactured components with integrated functional areas or density gradients lead to the challenge that these may have a negative influence on important technological properties such as mechanical strength or corrosion resistance. Therefore, a comprehensive characterization of the property profile of functional components is required in order to establish the relationship between local microstructural features and degradation behaviour under mechanical load. With these data, additively manufactured functional components can be developed with regard to their intended field of application.
    Jahr: 2020
    Förderung: Nds. Ministerium für Wissenschaft u. Kultur
    Laufzeit: Förderung seit 2020
  • Process-integrated self-regulation of the Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM) process to produce graded designed materials
    How can the WAAM printer learn the height offset from its own process data in order to generate fully automatic three-dimensional graded designed components? In the future, a process-dependent variable for working in the third dimension can be extracted from the arc process itself. The self-regulating process becomes intelligent! The traditional approach of slicing can be transferred by the development of a point-to-point control to the robot based WAAM technology in kind of a self-controlled process to vary the possibilities to produce specially designed materials.
    Jahr: 2020
    Förderung: Nds. Ministerium für Wissenschaft u. Kultur
    Laufzeit: Förderung seit 2020
  • Strategies to increase product sustainability by Selective Laser Melting
    In this project, the potential of the industrial production of metallic components using Selective Laser Melting (SLM) as an Additive Manufacturing process is to be analysed with regard to ecological sustainability - defined by energy consumption over the product life cycle. The conditions under which SLM is more sustainable than existing conventional processes will be specified. This project focuses on functionalized structural components. The aim is to provide product design and quality engineers with a set of rules and to show potentials for improvements in sustainability.
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Atomic Layer Deposition for conformal surface functionalization of parts produced by additive manufacturing
    Additive Manufacturing Processes enable the realization of components with complex geometries using new material combinations. In addition to the mere fulfilment of structural-mechanical tasks, these components will have to offer additional functional properties to an increasing extent in the future. The surface quality, which is closely linked to the respective additive manufacturing process, often limits their possible applications. Restrictions can arise directly from the microstructure and the chemical and physical properties of the material combinations used.
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Functional nanoswitches for additively manufactured materials
    In the development of new Additive Manufacturing processes, the integration of precision optical functions places the highest demands on manufacturing tolerances. The required selective modern materials require an adaptation of the properties to a certain effect. Complex nanoswitches offer such physico-chemical property changes. Nanoswitches are able to change between different energetic electronic states physically and chemically. In doing so, properties such as refractive index, color, size, modulus of elasticity etc. change.
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Restriction-compliant design of additively manufactured functionalised structural components
    Within this project, a methodology for designing functional structural components manufactured by SLM processes will be developed. Special attention will be paid to the designing of new components by using knowledge about components’ conditions under the influence of mechanical loads.
    Jahr: 2020
    Förderung: Lower Saxony Ministry for Science and Culture
  • Additive production of functionalized silicone optics
    While additive manufacturing technologies for metals and polymers have been employed successfully in industry for many years, research into the generative production of silicones is still in its infancy. Especially with regard to optical elements such as lenses, this material class offers a high potential, since it can withstand higher ambient temperatures than polymers and can also be reversibly deformed by mechanical force.
    Jahr: 2020
    Förderung: Leibniz University of Hannover

Produktionsmanagement

  • SFB 871 - Modellierung von Regenerationslieferketten
    Maschinen und Anlagen gibt es nicht im Supermarkt. Und weil Investitionsgüter meistens auch noch teuer sind, lohnt es sich, bei der Instandsetzung einmal genau hinzusehen …
    Jahr: 2010
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2018 – 06/2022
  • Transferprojekt - Logistikorientierte Reihenfolgestrategien für mehrstufige Produktionen
    Ziel des Forschungsprojekts ist es, ein allgemeines Vorgehensmodell zur Bestimmung einer logistikorientierten Reihenfolgestrategie für Produktionsbereiche zu entwickeln. Aufbauend auf Vorarbeiten werden hierfür die Auswirkungen verschiedener Reihenfolgeregeln auf das Terminabweichungsverhalten sowie Produktivitätsgewinne an einzelnen Arbeitssystemen quantitativ bewertet und miteinander verknüpft. Unter Berücksichtigung konfliktärer Zielgrößen und der Diskussion möglicher Kompensationsmaßnahmen erfolgt die Ableitung des Vorgehensmodell, welches bei einem Anwendungspartner implementiert wird.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2019 - 12/2019
  • LoProBe - Logistische Produktportfoliobewertung
    Herkömmliche Ansätze zur Produktportfoliobewertung evaluieren Portfolios häufig nur unter Berücksichtigung von marktorientierten oder finanzwirtschaftlichen Bewertungsdimensionen. Logistikaufwendungen wie bspw. hohe Rüstaufwände, die in der Produktion durch die Beibehaltung problematischer Produkte in Produktportfolios entstehen können, werden aktuell nicht dediziert in den Fokus genommen. Im Rahmen des Projekts „LoProBe – Logistische Produktportfoliobewertung“ wird eine Methode zur multikriteriellen, logistikorientierten Bewertung entwickelt, die den Einfluss von Produktportfolios auf Zielgrößen der Logistikleistung und Logistikkosten produzierender Unternehmen beschreibbar macht.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2020 - 08/2022
  • HaLiMo 2 - Systematische Untersuchung der Wirkung von Verfahren der Produktionsplanung und der Produktionssteuerung auf logistische Zielgrößen
    Ziel des Forschungsprojektes ist zum einen die strukturierte und einheitliche Sammlung von Verfahren zur Erfüllung der Aufgaben im Rahmen der Produktionsplanung und -steuerung. Darauf aufbauend sollen sowohl die direkten als auch die indirekten Wirkungen der PPS-Verfahren auf die logistischen Zielgrößen untersucht werden. Ergebnis dieser Untersuchungen sollen belastbare Aussagen über die Wirkzusammenhänge sein. Die Beschreibung der Wirkzusammenhänge erfolgt hierbei quantitativ durch die mathematische Verknüpfung der Elemente der unternehmensinternen Lieferkette und den logistischen Zielgrößen mithilfe von bestehenden logistischen Modellen.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 03/2020 - 07/2022
  • iMOD - Intelligente modulare Robotik und integrierte Produktionsgestaltung im Flugzeugbau
    In diesem Projekt wird die Automatisierung, Digitalisierung und logistische Optimierung von Montageprozessen in der Flugzeugproduktion adressiert. Es wird erforscht, wie sich die Flugzeugfertigung und die zugehörige Intralogistik durch den Einsatz autonomer Roboter, modularer Transportressourcen und neu gestalteter Abläufe hinsichtlich Flexibilität und Kosten verbessern lassen. Dafür sollen autonome Roboter zusammenarbeiten, um gemeinsam Transportaufgaben zu übernehmen. Dies muss über entsprechende Planungs- und Steuerungsverfahren abgebildet werden. Der Aufbau neuartiger Produktionsstrukturen soll ermöglichen, individualisierte Flugzeuge in effizienter Serienproduktion herzustellen und damit den Flugzeugbau-Standort Deutschland zu sichern.
    Leitung: Alexander Wenzel
    Jahr: 2021
    Förderung: dtec.bw
    Laufzeit: 01.09.2021 – 31.12.2024
  • SFB 1368 - Entwicklung eines Modellierungsansatzes zur monetären Bewertung technologischer und organisatorischer Innovationen in Produktionssystemen
    Die Anwesenheit von Sauerstoff innerhalb metallverarbeitender Produktionsprozesse schränkt die Möglichkeiten der Metallverarbeitung ein. Der Sonderforschungsbereich 1368 erschließt daher das Forschungsgebiet der sauerstofffreien Produktion, indem ein Verständnis zu den Vorgängen und Mechanismen innerhalb von Fertigungs-, Montage- und Handhabungsprozessen unter technisch vollständigen Ausschluss von Sauerstoff aufgebaut wird. Die Implementierung innovativer Produktionsverfahren und -technologien, wie die der sauerstofffreien Produktion, beeinflusst die monetären und produktionslogistischen Zielgrößen im jeweiligen Produktionssystem. Um derartige innovationsgetriebene Auswirkungen zur Unterstützung der Innovationsentscheidung zu bewerten, besteht das Ziel des Vorprojekts zur monetären Innovationsbewertung darin, einen Modellierungsansatz zur monetären ex ante Bewertung technologischer Innovationen zu entwickeln.
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 08/2021 - 05/2022
  • HyFlowJobShop - Hybride, flussorientierte Montageorganisation
    Das Forschungsprojekt HyFlowJobShop verfolgt das Ziel, die Organisationsformen des Fließ- und Werkstattprinzips miteinander zu kombinieren. Die bisherigen reinen Organisationsformen können den gestiegenen Anforderungen hinsichtlich zunehmender Variantenvielfalt sowie verkürzter Amortisationszeiten für Produktionsanlagen aufgrund kürzerer Produktlebenszyklen nicht mehr gerecht werden. Die Kombination von Werkstatt- und Fließprinzip zu hybriden Organisationsformen soll produzierenden Unternehmen eine Möglichkeit bieten, sich im Spannungsfeld zwischen geforderter Flexibilität und produktionslogistischer Zielerreichung sowie den entstehenden Kosten zu positionieren. Um die Vorteilhaftigkeit hybrider Organisationsformen zu quantifizieren, werden verschiedene Systemkonfigurationen im Rahmen einer Simulationsstudie untersucht, um daraus Wirkzusammenhänge und Einflussgrößen zu identifizieren.
    Leitung: Dorit Schumann, Marco Bleckmann
    Jahr: 2022
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Laufzeit: 08/2022 – 09/2024
  • Logistikorientiertes Ersatzteilmanagement für die Regeneration von Flugzeugtriebwerken
    Im Rahmen dieses Transferprojektes werden die Erkenntnisse des Teilprojektes D1 des Sonderforschungsbereiches 871 („Regeneration komplexer Investitionsgüter“) zur Prognose von Kapazitätsbedarfen (erste Förderperiode) sowie die entwickelte Logik zur Bestandsdimensionierung (zweite Förderperiode) auf das Ersatzteilmanagement der MTU Maintenance Hannover GmbH übertragen. Dazu wird eine Methode zur Prognose von Ersatzteilbedarfen entwickelt, die auf Vergangenheitsdaten zurückliegender Regenerationsaufträge basiert. Die Prognosemethodik berücksichtigt branchentypische Restriktionen wie bspw. die Austauschbarkeit oder Laufleistungen der Materialien. Die prognostizierten Materialbedarfe werden anschließend mit einem modellbasierten Bestandsmanagement verzahnt. Hierzu werden bestehende Ansätze zur Poolbestandsdimensionierung um die Beschreibung zweistufiger Pool-Strukturen (reparabel und einsatzfähig) erweitert. Darauf aufbauend wird eine Methodik zur strukturierten Bewertung von Beschaffungsopportunitäten hinsichtlich ihres logistischen Potenzials und des finanziellen Risikos entwickelt.
    Leitung: Tabea Demke
    Jahr: 2023
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2023 – 08/2025
  • deep.Control - Entwicklung einer datenbasierten, automatisierten Controlling-Methodik zur Verbesserung der Fabrikperformance
    Das Forschungsvorhaben deep.Control verfolgt das Ziel, eine Produktionscontrolling-Methodik zu entwickeln und in eine Softwareumgebung zu überführen, die Unternehmen systematisch bei der Identifikation von Primärursachen einer unzureichenden logistischen Performance im Fabrikbetrieb und der Ableitung notwendiger Kompensationsmaßnahmen unterstützen. Die Verknüpfung bewährter logistischer Modelle mit Methoden der Data Analytics birgt das Potenzial einer datenbasierten und automatisierten Analyse von Primärursachen sowie der Auswirkungen konkreter Kompensationsmaßnahmen auf die logistischen Zielgrößen. Durch die Einbettung der Controlling Methodik in eine einfach zu bedienende Software sollen industrielle Anwender*innen automatisiert eine zielgerichtete Handlungsempfehlung zur Performancesteigerung erhalten, ohne dass es tiefgreifendes spezifisches Methodenwissen bedarf.
    Leitung: Kira Welzel
    Jahr: 2023
    Förderung: Die Zuwendung besteht aus Mittel des Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) und des Landes Niedersachsen
    Laufzeit: 09/2023 - 03/2026

Additive Fertigung

  • 3D-CopperPrint
    In 3D-CopperPrint wird der Einsatz der Additiven Fertigung (3D-Druck) zur generativen Erzeugung von Kupferleiterbahnen auf adaptiven räumlichen Schaltungsträgern untersucht. Dieser Prozess kann für die Herstellung von elektrisch-mechanischen Hybridbauteilen als Alternative zu bestehenden Verfahren verwendet werden. Der Ansatz basiert auf dem Auftrag von kupfergefüllten Lacken auf die Oberfläche von dreidimensionalen Objekten und das anschließende photothermische Lasersintern der Pfade.
    Team: Ejvind Olsen
    Jahr: 2018
    Förderung: BMWi, AiF (IGF)
    Laufzeit: 10/2018 – 06/2020
  • Maßgeschneiderte Magnesiumlegierung für das selektive Laserschmelzen: Werkstoffentwicklung und Prozessmodellierung
    Die additive Fertigung, im speziellen das Laser-Pulverbettverfahren (PBF-LB), gewinnt in der Herstellung von Metallbauteilen eine immer größere Bedeutung. Die thermophysikalischen Eigenschaften von Magnesium führen zu einer sehr schlechten Prozessierbarkeit im PBF-LB-Prozess und folglich zu einer geringen Bauteilqualität. Im Rahmen dieses Projektes wird eine spezielle Legierung hierfür entwickelt, mit der diese prozessbedingten negativen Eigenschaften von Magnesium umgangen werden, um das Potential im Leichtbau und der Biomedizintechnik weiter ausschöpfen zu können.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG - SPP 2122
    Laufzeit: 09/2018-11/2021
  • Integration additiver Herstellverfahren in die industrielle Prozess-, Fertigungs-, und IT-Kette (PR0F1T)
    Die additive Fertigung (AM) bietet hohes Potenzial im Bereich der ressourceneffizienten Herstellung komplexer Bauteilgeometrien, insbesondere bei teuren Werkstoffen und kleinen Losgrößen. Diesen Vorteilen stehen allerdings einige Herausforderungen entgegen. So ist die erzielbare Maßhaltigkeit und Oberflächengüte in der Regel nicht ausreichend, sodass eine spanende Nachbearbeitung der Bauteile erforderlich ist. Aufgrund der unterschiedlichen Planungsprozesse und technologischen Randbedingungen in der additiven- bzw. spanenden Fertigung besteht aktuell nur eine unzureichende Kompatibilität der Planungsdaten und es existiert keine durchgängige Entwicklungskette. Im vom BMBF geförderten Verbundprojekt Projekt PR0F1T werden Lösungen für diese Herausforderungen erarbeitet.
    Jahr: 2018
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 01.01.2017 - 31.12.2019
  • Erforschung der Eignung additiv gefertigter Komponenten für den Einsatz in Werkzeugmaschinen am Beispiel einer Hauptspindel (Add-Spin)
    Additive Fertigungsverfahren (AF) haben in den vergangenen Jahren stark an Bedeutung gewonnen. Der Einsatz von AF bietet die Möglichkeit, individuelle, funktionsgerechtere Bauteile mit minimalem Materialeinsatz zu fertigen, die mithilfe herkömmlicher Fertigungsverfahren nicht oder nur mit großem Aufwand zu fertigen sind.
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF IGF
    Laufzeit: 01/2019-12/2020
  • Elastomer-3D
    Im Rahmen des Projekts soll ein neuartiges Verfahren zur additiven Fertigung von Kautschukbauteilen mittels einer formgebenden Kontur aus Thermoplast entwickelt werden.
    Leitung: M. Sc. Sebastian Leineweber
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF - IFL
    Laufzeit: 04/2019 – 03/2021
    © Quelle: ITA
  • Investigation of a novel additive manufacturing process for copper alloys based on the non-vacuum electron beam technology
    Aim of the project is the investigation of a novel additive manufacturing process using atmospheric electron beam technology and an assessment of its potential. To utilize the high power and power density of the non-vacuum electron beam, a wire-based process for large, near net-shape products is focus for this research project.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2019-07/2021
  • Maßgeschneiderte Magnesiumlegierung für das selektive Laserschmelzen: Werkstoffentwicklung und Prozessmodellierung
    Die additive Fertigung durch Laser-Pulverbettverfahren (PBF-LB) gewinnt in der Herstellung von Metallbauteilen eine immer größere Bedeutung. Die Oxidations- und Schmelzeigeneigenschaften von Magnesium führen zu einer sehr schlechten Prozessierbarkeit im PBF-LB-Prozess und folglich zu einer geringen Bauteilqualität. Im Rahmen dieses Projektes wird eine spezielle Legierung entwickelt, die optimal an den PBF-LB-Prozess angepasst ist, um das Potential im Leichtbau und der Biomedizintechnik weiter ausschöpfen zu können.
    Jahr: 2022
    Förderung: DFG - SPP 2122
    Laufzeit: 01/2022-12/2024
  • TRR 375 HyPo - Multifunktionale Hochleistungskomponenten aus hybriden porösen Werkstoffen
    Der Sonderforschungsbereich TRR 375 erforscht die additive Fertigung hybrider poröser Materialien (HyPo). Diese Metallschäume kombinieren geringe Dichte mit hoher Festigkeit und eignen sich für Anwendungen wie Schwingungsdämpfung und Werkzeugaufnahmen. Das match erforscht adaptive Druckpfadplanung und Prozessregelung für WAAM und L-DED. Ziel ist ein effizienter, anpassungsfähiger Fertigungsprozess.
    Team: Simon Kleinschmidt
    Jahr: 2024
    Förderung: DFG

Produktionssysteme

  • DigiTwin – Effiziente Erstellung eines digitalen Zwillings der Fertigung
    Per Scan und anschließender Objekterkennung automatisiert zum Simulationsmodell
    Leitung: Markus Sommer (isb GmbH)
    Team: Markus Sommer (isb GmbH), Josip Stjepandic (PROSTEP AG), Moritz von Soden (Bornemann Gewindetechnik), Sebastian Stobrawa (IFW)
    Jahr: 2018
    Förderung: KMU Innovativ: Dienstleistungsforschung (BMBF)
    Laufzeit: 12/2018-11/2020
    © Stobrawa
  • Digitale Bildungsmedien als Beitrag zur Öffnung von Hochschulen (OpenDigiMedia)
    Unter dem Namen OpenDigiMedia wird Interessierten eine Online-Lernplattform rund um das Thema Digitalisierung in der Produktion bereitgestellt. Angeboten werden freie Kurse und Materialien, wie Grafiken, Texte und Videos über neue Technologien der Digitalisierung und ihre Einsatzmöglichkeiten. Gefördert wird das Projekt der Leibniz Universität Hannover und der Agentur für Erwachsenen- und Weiterbildung vom Land Niedersachsen und dem Europäischen Sozialfond.
    Leitung: Prof. Dr. Steffi Robak
    Team: Silke Thiem, Gina Vibora Münch
    Jahr: 2018
    Förderung: Europäischer Sozialfonds (ESF) und MWK
    Laufzeit: 08/2018 - 07/2020
    © OpenDigiMedia
  • Antriebsstrang 2025
    Energieeffiziente Prozessketten zur Herstellung eines reibungs- gewichts- und lebensdaueroptimierten Antriebsstrangs
    Leitung: Dr.–Ing. Benjamin Bergmann
    Team: Miriam Handrup, Daniel Katzsch, Philipp Pillkahn, Leon Reuter, Christopher Schmidt
    Jahr: 2018
    Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz
    Laufzeit: 09/2018-02/2022
    © IFW
  • SFB 653 - Transferprojekt T13 „Wissensbasierte Prozessfeinplanung auf Grundlage von Vergangenheitsdaten“
    Trotz großer Weiterentwicklungen im Bereich der Datenaufnahme und -analyse wird insbesondere bei Drehprozessen die Prozessfeinplanung oft manuell auf Grundlage der Erfahrung des jeweiligen Maschinenbedieners durchgeführt. Hierdurch wird die Flexibilität der Fertigung aufgrund der Abhängigkeit von erfahrenem Personal reduziert. Hinzu kommt eine eingeschränkte Nutzung des insgesamt verfügbaren Erfahrungswissens aufgrund verschiedener Maschinenbediener sowie einer eingeschränkten Dokumentation der Prozesse. Aus diesen Gründen wird im Transferprojekt T13 des Sonderforschungsbereichs 653 eine Methode für die wissensbasierte Prozessfeinplanung entwickelt und transferiert. Diese ermöglicht das automatisierte Bestimmen und Optimieren von Prozessstellgrößen basierend auf den Prozessdaten vergangener Bearbeitungsprozesse.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Siebo Stamm
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2018 – 12/2019
    © Scd/79594 © IFW
  • ReTool 2 - Verfahren zur Regeneration verschlissener Fräswerkzeuge durch Umschleifen
    Im Rahmen des Vorhabens ReTool 2 soll ein ökologisch und ökonomisch effizientes Verfahren zur regenerativen Fertigung verschlissener Vollhartmetall (VHM)-Fräswerkzeuge entwickelt werden. Dieses beruht auf einer direkten Wiederverwendung verschlissener Fräswerkzeuge, die nicht mehr nachgeschliffen werden können. Die verschlissenen Werkzeuge werden als Rohlinge für Neuwerkzeuge eines kleineren Durchmessers verwendet. Bei der Herstellung der Werkzeuge entfällt damit der energieintensive Sinter- bzw. Recyclingprozess von Hartmetall. Ziel dieses Projekts ist es, das Werkzeug-Regenerationsverfahren gemeinsam mit dem Unternehmen Wulf Schleiftechnik GmbH zur Marktreife zu entwickeln.
    Leitung: Marcel Wichmann
    Team: Sven Friebe
    Jahr: 2018
    Förderung: EFRE - Europäischer Fond für regionale Entwicklung
    Laufzeit: 06/2018-12/2020
    © IFW - Marcel Wichmann
  • SPP 2086: Prozesssichere Einstellung von Randzoneneigenschaften bei der spanenden Bearbeitung hochfester und duktiler Stähle mit einem lernfähigen Fertigungssystem
    Team: Huuk, Julia
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2018-09/2025
  • Lokalisierungs- und Kommunikationssystem zur betriebsbegleitenden Fertigungsplanung und -steuerung
    Zur Verbesserung der Planungsdatenbasis und der Produktion von Bauteilen soll ein neuartiges drahtloses Lokalisierungs-, Kommunikations- und Prozessleitsystem unter Verwendung von Positions-, Betriebs- und Maschinendaten entwickelt werden. Dieses soll die Bauteile in den jeweiligen Transportcontainern jederzeit in der Fertigungshalle orten. Durch die im Projekt angestrebte technische Innovation des zu entwickelnden Systems wird eine deutlich verbesserte Informationsgrundlage erreicht, die bessere Planungsentscheidungen in der Fertigung ermöglicht. Dies kann beispielsweise darin resultieren, dass ausgehend vom aktuellen Planungszustand betriebsbegleitend eine kostengünstigere Alternativroute durch die Fertigung ermittelt wird.
    Team: IFW, ATS Elektronik GmbH, Fauser AG
    Jahr: 2019
    Förderung: Aif
    Laufzeit: 12/2019-03/2022
    © Daniel Arnold
  • Teilautonome Fertigungszelle für orthopädische Implantate
    Im Projekt TempoPlant wird eine teilautonome Fertigungszelle zur wirtschaftlichen Herstellung von individualisierten Produkten am Beispiel von Dentalbrücken und orthopädischen Implantaten erforscht. Dadurch soll eine drastische Reduzierung der manuellen Arbeits- und Dokumentationsschritte erreicht werden.
    Leitung: Maruan Shanib (DMG Mori Digital)
    Team: Sebastian Kaiser, Martin Winkler
    Jahr: 2019
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 01.05.2019 – 31.12.2022
  • Zukunftslabor Produktion
    Zur prozess- und unternehmensübergreifenden Verkürzung der Produktionsabläufe in der Druckgussindustrie bestehen große Optimierungspotenziale. Diese betreffen eine Erhöhung der Datentransparenz zwischen den Prozessmodellen in der digitalen Fertigungskette und der realen Fertigungsebene. Dazu ist eine prozesskettenspezifische Gestaltung der Datendurchgängigkeit und Datenkonsistenz notwendig. Das Ziel des Verbundvorhabens ist die selbstständige Optimierung von Fertigungsverfahren und Produktionsabläufen durch das Schließen der digitalen Prozesskette am Beispiel der Druckgussindustrie.
    Leitung: Lukas Stürenburg
    Team: Jörg Walter, Slava Pachandrin, Markus Rokicki, Jonas Kallisch, Kathrin Kramer, Marcus Nein, Marvin Voss
    Jahr: 2019
    Förderung: Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur, Volkswagen Stiftung
    Laufzeit: 10.2019 – 09.2024
    © zdin
  • JobTRADE – Assistenzsystem zum unternehmensübergreifenden Handel von Produktionskapazitäten
    Der wirtschaftliche Erfolg von KMU in der Lohn- bzw. Auftragsfertigung liegt neben einem effizienten Auftragsvergabeprozess in einer hohen Auslastung der Fertigungsressourcen und dem Einhalten der Liefertermine. Da die Informationsbeschaffung zur Erstellung von Angeboten mit einem hohen manuellen Aufwand verbunden ist, wird im Projekt in Zusammenarbeit mit der Fauser AG eine unternehmensübergreifende Handelsplattform für Aufträge und Kapazitäten von Lohnfertigern entwickelt. Die Prüfung der technischen und terminlichen Machbarkeit eines Auftrags soll die potenziellen Produzenten identifizieren und anschließend teilautomatisiert kalkulierte Angebotspreise übermitteln. Dies kann den Anteil der nicht wertschöpfenden Arbeitszeit deutlich reduzieren.
    Leitung: Simon Settnik
    Team: Fauser AG
    Jahr: 2019
    Förderung: NBank
    Laufzeit: 08/2019-08/2021
    © Fauser AG
  • Exzellenzcluster PhoenixD – Design und Herstellung von Präzisionsoptik
    Die Anforderungen an optische Elemente nehmen stetig zu. Die Herstellung eines individuellen und hochfunktionalen optischen Elements ist nach heutigem Stand der Technik aufwendig und komplex. Die mehrstufigen Produktionsmethoden werden häufig durch Handarbeit in Verbindung mit hohen Kosten realisiert. Aus diesem Grund versuchen die Wissenschaftler des Exzellenzclusters „PhoenixD“, als eine Initiative, Design und Herstellung von Präzisionsoptiken neu zu definieren Das IFW erforscht die Additive/Subtraktive Fertigung, Simulationsbasierte Prozessplanung und Feinpositioniersysteme, die in der visionären Produktion von Präzionsoptik realisiert werden.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Denkena
    Team: Malek, Schmidtamann, Bild
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/20219 - 12/2022
    © IFW
  • Adaptive Prozessplanung für das Entgraten von Strukturbauteilen
    In Zusammenarbeit mit dem Unternehmen SWMS wird an einer Lösung zur vollständigen Automatisierung des Entgratprozesses geforscht. Dabei wird eine adaptive Prozessplanung als Ansatz verfolgt. Im Speziellen erfolgt dabei eine automatische Gratdetektion mittels optischer Messtechnik. Zur Sensorwegplanung wird die Durch Anwendung Die somit erhaltene Expertise wird durch einen Soll-Ist-Vergleich für die adaptive CAD/CAM-Planung appliziert, um hinreichend genau und zeitoptimal den Entgratprozess zu automatisieren.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: René Räker
    Jahr: 2020
    Förderung: ZIM – BMWi
    Laufzeit: 09/2020-08/2022
    © IFW, Klaas Heide
  • Selbstoptimierende dezentrale Fertigungssteuerung (SelF)
    Die Steuerung einer Werkstattfertigung ist von einer hohen Komplexität geprägt. Durch den Einsatz von Multiagentensystemen kann die Entscheidungsfindung dezentral gestaltet und damit die Komplexität reduziert werden. Dabei werden die Steuerungsentscheidungen allerdings ausschließlich basierend auf den dezentral verfügbaren Daten getroffen. Das globale Systemverhalten der Fertigung wird nicht berücksichtigt. Durch die Integration von Methoden des bestärkenden Lernens kann die dezentrale Entscheidungsfindung unter Berücksichtigung globaler Fertigungskennzahlen optimiert werden. In diesem Projekt wird daher eine agentenbasierte Fertigungssteuerung mittels Deep Q-Learning entwickelt und erforscht.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Silas Fohlmeister
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2020-06/2022
  • IIP-Ecosphere: Next Level Ecosphere for Intelligent Industrial Production
    Die Vision des Forschungsprojekts „IIP-Ecosphere“ ist es, kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMUs) einen möglichst niedrigschwelligen Einstieg für die Nutzung von künstlicher Intelligenz (KI) zu bieten. Dazu wird ein neuartiges KI-Ökosystem aufgebaut, dass einen Innovationssprung im Bereich der Selbstoptimierung der Produktion auf Basis vernetzter, intelligenter, autonomer Systeme zur Steigerung der Produktivität, Flexibilität, Robustheit und Effizienz hervorbringt. Das KI-Ökosystem wird von einer Stakeholder-Community aus Forschung und Wissenschaft gleichermaßen aufgebaut, sodass eine aktive Gestaltung des Ökosystems und eine dauerhafte Mehrwertbildung sichergestellt werden.
    Leitung: Per Schreiber
    Team: Tobias Stiehl, Sören Wilmsmeier, Daniel Kemp, Jonas Becker
    Jahr: 2020
    Förderung: BMWi
    Laufzeit: 01/2020 bis 09/2023
    © Leibniz Universität Hannover
  • SFB 871 TP4: Automatisierte Rekonturierung von Fan Blades
    Der Sonderforschungsbereich (SFB) 871 „Regeneration komplexer Investitionsgüter“ erforscht seit 2010 die wissenschaftlichen Grundlagen der Regeneration am Beispiel von Flugzeugtriebwerken. Im Rahmen des Transferprojektes 4 werden die Erkenntnisse aus dem SFB 871 hinsichtlich der automatisierten Planung der Rekonturierung von Verdichterschaufeln unter Berücksichtigung einer individuellen Soll-Gestalt auf die Rekonturierung von Fan Blades übertragen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Ermittlung einer individuellen Soll-Gestalt, der automatisierten Anpassung des Werkzeugwegs unter Berücksichtigung des lokalen Aufmaßes sowie der Übertragung des geometrischen Simulationsmodells. Mit diesem Werkzeug wird der Einfluss von Prozessstellgrößen auf die Maßhaltigkeit ermittelt. Dazu werden die simulierten Prozesskenngrößen innerhalb einer Versuchsreihe mit der real erzeugte Ist-Gestalt verglichen. Hieraus erfolgt ein Regelwerk für die Rekonturierung welches in Verbindung mit dem automatisierten Planungsalgorithmus in den aktuellen Reparaturprozess integriert wird.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Robert Kenneweg
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 05/2019 - 11/2021
    © IFW
  • Learn WZS - Lernende Prozessadaption für das Werkzeugschleifen
    Komplexere Prozesse und anspruchsvollere Werkstücke erfordern eine immer intensivere Prozessvorbereitung, wodurch zusätzliche Ressourcen gebunden werden. Dieser Tatsache stellt das Projekt Learn WZS die Entwicklung echtzeitfähiger Simulationen des Werkzeugschleifens gegenüber, mit denen sowohl die Effizienz als auch die Qualität der Fertigungsprozesse erhöht werden. Auf Basis der Simulationen entstehen Prozessmodelle, die mittels maschinellem Lernen Zielgrößen wie Formhaltigkeit, Oberflächenrauheit, Randzonenbeschaffenheit und Fertigungszeit optimieren. Die autonome Modellierung entscheidet selbstständig, für welche Prozessspezifikationen eigene Teilmodelle gebildet werden. Abschließend wird eine allgemeine Methodik zur automatisierten Modellbildung unabhängig von Werkstück, Werkzeug und Werkzeugmaschine erforscht.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Michael Wulf
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 06/2021 – 11/2023
  • Prozesskette zur verzugsoptimierten Fertigung umgeformter Strukturbauteile
    Im Rahmen des Forschungsvorhabens Poly-ProFiLEd wird in Zusammenarbeit mit dem Luftfahrtunternehmen Deharde GmbH an der Optimierung einer Prozesskette, bestehend aus spanenden und umformenden Prozessen geforscht. Effizienzsteigerung stellt den wesentlichen Faktor für den Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit dar, weshalb komplexere, innovative Fertigungsverfahren in die Prozessketten eingebunden werden. Um das Optimierungspotential der Prozesskette voll auszuschöpfen, ist es notwendig die Wechselwirkungen zwischen den Prozessen mittels experimenteller sowie simulativer Methoden zu erforschen und eine selbstoptimierende digitale Prozesskette aufzustellen. Durch eine integrierte Datenrückführung sowie eine selbstlernende, verzugsoptimierte Prozessstellgrößenanpassung soll die Qualitätssicherung nachhaltig verbessert und die Informationstransparenz des Werkstücks erhöht werden.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Philipp Pillkahn, Fabian Schlenker
    Jahr: 2021
    Förderung: NBank
    Laufzeit: 01/2021-12/2023
    © Scl/112 748 ©IFW
  • Automatisierte Bestimmung von Vorgabezeiten und Arbeitsfolge aus technischen Zeichnungen
    Kleine und mittlere Unternehmen (KMU) in der Lohn- und Auftragsfertigung sind auf eine effiziente Auftragsakquise angewiesen, um am Markt zu bestehen. Aufgrund immer komplexerer Bauteile und kleiner Losgrößen wird die Angebotskalkulation für viele KMU zu einer Herausforderung. An diesem Punkt soll das Projekt „Automatisierte Bestimmung der Vorgabezeiten und der Arbeitsgangfolge unter Berücksichtigung technologischer Zwangsfolgen“ KMUs unterstützen.
    Leitung: Dr. Jesko Friedrich Merkel (Point8 GmbH)
    Team: Simon Settnik
    Jahr: 2021
    Förderung: ZIM
    Laufzeit: 10/2021-10/2023
    © IFW, nach Pixabay
  • Kompensation thermomechanischer Deformationen bei dünnwandigen Fräsbauteilen
    CNC-Fertiger im Bereich der Luft- und Raumfahrt können bald ihre Prozessplanung durch eine praxistaugliche Simulationssoftware erweitern: Ungewünschte Verformungen beim Fräsen dünnwandiger Strukturbauteile gehören der Vergangenheit an. Durch die Kompensation thermomechanischer Fehler beim Fräsen werden die Fertigungstoleranzen problemlos erreicht. In interdisziplinärer Zusammenarbeit wird das IFW mit dem ZeTeM und Premium AEROTEC GmbH die industrielle Einsatzfähigkeit der Simulation der thermomechanischen Deformation erforschen. Dabei liegt das Hauptaugenmerk auf kritischen dünnwandigen Werkstückbereichen. Bild: „Dieses Wissen werden wir ausnutzen, um für die jeweilige Fräsbearbeitung die passende Fertigungsstrategie auszuwählen.“
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Konrad Bild
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2021-12/2022
    © IFW, Daniel Niederwestberg
  • VerticalE2E – Vertikal integrierte, nachhaltige End-to-End-Fabrik
    Das Hauptziel des Gesamtvorhabens VerticalE2E ist die Umsetzung einer durchgängigen Digitalisierung auf unterschiedlichen Hierarchieebenen der gesamten Fertigungslinie vom Rohmaterial bis zur Montage. Das IFW beteiligt sich am Forschungsprojekt in den Bereichen Nachhaltigkeit, Prozessüberwachung sowie Qualitätsprüfung. Um die ökologischen Aspekte der geplanten additiv-subtraktiven Prozesskette zu quantifizieren, wird eine energetische Bewertungsmethode entwickelt. Innerhalb der Prozessüberwachung wird ein sensorisches Spannsystem erforscht, mit dem eine werkstückseitige Messung dynamischer Prozesskräfte in Abhängigkeit der Spannsituation erfolgt. Aufbauend darauf erfolgt die Untersuchung einer selbstadaptierenden Qualitätsprüfung, welche durch Kombination von daten- und simulationsbasierten Prüfmodellen zu einem Digitalen Zwilling erfolgt.
    Leitung: Prof. Berend Denkena
    Team: M.Sc. Heiko Blech, M.Sc. Leon Reuter, M.Sc. Simon Kettelmann
    Jahr: 2021
    Förderung: NBank
    Laufzeit: 07/2021-06/2023
    © IFW
  • Integrierte Instandhaltungs- und Produktionsplanung durch dezentrale Instandhaltungsprognose
    Eine effiziente Produktionsplanung und -steuerung ist prinzipiell stark von einer präzisen und vorausschauenden Instandhaltungsplanung abhängig. Basierend auf einer ausreichenden Datenqualität sollten Maschinenausfälle korrekt prognostiziert werden, um notwendige Gegenmaßnahmen wie z. B. die Umplanung bzw. Neuplanung von Aufträgen schnellstmöglich einzuleiten. Kleine und mittlere Unternehmen (KMU) können eine solche Datenbasis aufgrund begrenzter Ressourcen und der nicht wirtschaftlichen Nachrüstung von Bestandsmaschinen oftmals nicht vorhalten. Daher ist es das Ziel des Verbundprojekts „BaSys4iPPS“, eine Methode zur integrierten Produktions- und Instandhaltungsplanung für Werkzeugmaschinen im Bestand von KMU zu entwickeln.
    Leitung: Siebo Stamm (Lauscher Präzisionstechnik GmbH)
    Team: Marcel Wichmann
    Jahr: 2022
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 01/2022-12/2023
  • SPP 2231: Modellierung der Kühlwirkung beim Werkzeugschleifen unter Berücksichtigung prozessbedingter Unsicherheiten
    Der Einsatz von Kühlschmierstoff spielt bei der Herstellung von Vollhartmetallwerkzeugen eine zentrale Rolle und beeinflusst maßgeblich die resultierende Bauteilqualität. Über die Vorgänge in der Kontaktzone ist jedoch noch wenig bekannt. Aus diesem Grund wird im Forschungsprojekt SPP 2231 eine multiskalige Materialabtrag-Fluidsimulation für das Werkzeugschleifen erforscht, um die Produktivität des Werkzeugschleifprozesses zukünftig zu erhöhen.
    Leitung: Dr.-Ing. Benjamin Bergmann
    Team: Frederik Wiesener
    Jahr: 2023
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 10/2020-12/2024
  • Factory-X: Autonomie und Energieeffizienz in der vernetzten Produktion
    Factory-X ist das zweite Leuchtturmprojekt des Netzwerkes Manufacturing-X. Unter der Führung von Siemens und SAP wird ein transparentes Datenökosystem für die Produktion der Zukunft auf der Grundlage von Catena-X erarbeitet. Dabei sollen in Industrie und Forschung neue Ansätze für eine effiziente, nachhaltige und intelligente Fertigung in insgesamt elf Anwendungsfällen entwickelt werden. Das IFW Hannover nimmt an drei Anwendungsfällen des Konsortiums teil: Manufacturing as a Service (MaaS), Autonomous Operation as a Service (AOaaS) und Energy-Consumption and Load Management (EaLM).
    Leitung: Für IFW: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: M.Sc. Jana Pralle, M.Sc. Alexander Böttcher, M.Sc. Bengt Rademacher
    Jahr: 2024
    Förderung: BMWK (Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz)
    Laufzeit: 02/2024 – 06/2026

Optronik

  • VIPlets – Nachweis des aerodynamischen Potentials von durch Schleifen und Laserabtrag hergestellten Riblets in einem hochbelasteten Axialverdichter
    Zur Steigerung der Leistungsdichte und des Wirkungsgrades in Gasturbinen und insbesondere in Flugtriebwerken bleibt es ein Hauptziel die aerodynamischen Verluste zu minimieren. Ein innovativer Ansatz hierzu ist die Mikrostrukturierung der überströmten Oberflächen der Beschaufelung mit den aus der Bionik bekannten Riblets. Diese kleinen Längsrippen (engl.: Riblets) können Strömungsverluste in der viskosen Unterschicht der turbulenten Grenzschicht mindern.
    Jahr: 2013
    Förderung: BMBF – VIP
    Laufzeit: 05/2013-04/2017
  • TRR 123 PlanOS – B01 Offset und Tintenstrahl-Drucken von Multimode-Wellenleitern
    Wie können Lichtwellenleiter gedruckt werden? Dieser Frage gehen Professoren und junge Wissenschaftler aus Freiburg und Hannover nach. Das Teilprojekt B01 hat die Aufgabe, multimodale Wellenleiter für hohe Lichtleistung mit einer Breite von zehn bis mehreren hundert Mikrometern herzustellen. Dabei werden die Vorteile von zwei Druckverfahren genutzt: der Flexodruck mit hohem Durchsatz und niedrigen Kosten sowie der Tintenstrahldruck mit einer großen Variabilität und hoher Auflösung.
    Jahr: 2013
    Förderung: DFG - Transregio 123
    Laufzeit: 01/2013 - 12/2017
  • HYMNOS - Hybrid Numerical Optical Simulation
    Numerische Verfahren zur Berechnung von Lichtverteilungen in optischen Medien profitieren maßgeblich von aktuellen Trends in der Computertechnik. Ziel dieses Projektes ist daher die Kombination von unterschiedlichen Modellierungsansätzen auf unterschiedlichen zeitlichen und räumlichen Skalen. Hierzu werden unterschiedliche Aspekte aus interdisziplinären Themengebieten in der Physik und den Ingenieurswissenschaften modelltechnisch untersucht.
    Jahr: 2015
    Förderung: Land Niedersachsen
    Laufzeit: 10/2015 – 09/2018
  • SFB 1153 – A4 Lokale Anpassung von Werkstoffeigenschaften an Umformrohlingen durch Auftragsschweißen zur Erzeugung gradierter hybrider Bauteile
    Das Teilprojekt zielt auf die Herstellung neuartiger hybrider Bauteile aus Werkstoffkombinationen ab. Dabei werden den Bauteilen lokale, belastungsabhängige Eigenschaftsprofile aufgeprägt. Um dies zu erreichen, werden Werkstoffe auf Umformrohlingen mittels Auftragsschweißen aufgebracht. Dabei ist die Werkstoffmenge und Position entscheidend, um die Werkstoffe durch Umformen gezielt verorten zu können.
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2015 – 06/2019
  • OPTAVER - Forschergruppe optische Aufbau- und Verbindungstechnik für optische Bussysteme
    Der Forschungsschwerpunkt des Teilprojekts TP1 der Forschergruppe OPTAVER ist das Konditionieren von flexiblen Substraten zum Auftrag optischer Wellenleiter.
    Leitung: M. Sc. Gerd-Albert Hoffmann
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2015-2021
  • Gitterunterstützter Glasfaserschmelzkoppler zur selektiven Transversalmodenkopplung
    In diesem durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördertem Forschungsprojekt soll das Prinzip sowie das Herstellungsverfahren für einen neuartigen transversalmodenselektiven Faserschmelzkoppler erforscht werden. Durch eine selektive Modenkopplung können verschiedene Moden als individuelle Übertragungskanäle genutzt werden, wodurch die Übertragungsbandbreite proportional zur Anzahl genutzter Moden erhöht wird. Wesentliches Merkmal des neuen Kopplers ist die selektive Transversalmodenkopplung mittels optischen Gitters.
    Jahr: 2016
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 03/2016 – 02/2018
  • LaPOF - Laseraktive Polymeroptische Fasern
    Das Ziel des LaPOF-Projektes ist die Erforschung technologischer Grundlagen für neuartige laseraktive polymeroptische Fasern sowie deren Herstellung.
    Jahr: 2016
    Förderung: EFRE - Europäischer Fonds für regionale Entwicklung
    Laufzeit: 12/2016–11/2019
  • Tailored Light - Intelligente photoelektrische Oberfläche aus lichtemittierenden Modulen
    Der Fortschritt in den vergangenen Jahrzehnten in der Miniaturisierung von Chips, in den drahtlosen Datenübertragungstechnologien und in der Entwicklung von energiesparenden Bauelementen ermöglichte die Realisierung von integrierten autonomen Sensoren. Diese Netzwerke haben großes Potenzial für den weitverbreiteten Einsatz in der Instandhaltungsvorhersage von Fertigungsanlagen, in intelligenten Gebäudemanagementsystemen und in energiesparenden Smart Grids.
    Jahr: 2017
    Förderung: Land Niedersachsen
    Laufzeit: 01/2017 – 01/2020
  • 3D-CopperPrint
    In 3D-CopperPrint wird der Einsatz der Additiven Fertigung (3D-Druck) zur generativen Erzeugung von Kupferleiterbahnen auf adaptiven räumlichen Schaltungsträgern untersucht. Dieser Prozess kann für die Herstellung von elektrisch-mechanischen Hybridbauteilen als Alternative zu bestehenden Verfahren verwendet werden. Der Ansatz basiert auf dem Auftrag von kupfergefüllten Lacken auf die Oberfläche von dreidimensionalen Objekten und das anschließende photothermische Lasersintern der Pfade.
    Team: Ejvind Olsen
    Jahr: 2018
    Förderung: BMWi, AiF (IGF)
    Laufzeit: 10/2018 – 06/2020
  • PhoenixD - Flexografischer Druck von optischen Netzwerken
    Optische Präzisionssysteme schnell und kostengünstig mittels additiver Fertigung realisieren: Dies ist die Vision von PhoenixD. In diesem Teilprojekt wird an der Fertigung von planaren optischen Netzwerkstrukturen geforscht. Hierzu soll ein klassicher Druckprozesse, der Flexodruck, verwendet werden, um eine kostengünstige Produktion zu ermöglichen.
    Leitung: M. Sc. Jonathan Pleuß
    Jahr: 2019
    Laufzeit: 01.01.2019 - 31.12.2025
  • OptiK-Net
    Das BMBF-Projekt OptiK-Net umfasst die Möglichkeit flexible optische Leiterstrukturen anwendungs- und industrienah in den Herstellungsprozess konventioneller Leiterplatinen zu integrieren. Optische Wellenleiter in elektronischen Strukturen gelten in der Industrie als schwer umsetzbar, jedoch weisen sie erhebliche Vorteile und Gestaltungsspielräume gegenüber Leiterplatten mit rein elektrischen Leiterbahnen auf. Insbesondere ihre hohe Bandbreite und geringe Störanfälligkeit ermöglichen neue Lösungen in Kommunikationsnetzwerken. Im Projekt OptiK-Net werden Herausforderungen, die die derzeitige industrielle Anwendung hemmen, adressiert, indem eine exemplarische Prozesskette zur Herstellung einer optoelektronischen Starr-Flex-Leiterplatte realisiert wird. Innerhalb dieser Prozesskette werden zwei neuartige Ansätze verfolgt; der Direktdruck der optischen Wellenleiter und die direkte Integration dieser in elektrische Leiterplatten. Für den Direktdruck der optischen Wellenleiter werden der Flexodruck, Tiefdruck und Siebdruck als konventionelle Druckverfahren betrachtet. Diese Verfahren ermöglichen einen hohen Durchsatz gleichartiger Wellenleiterstrukturen, sodass sie bezüglich ihrer Qualität und Eignung als industrieller Prozess bewertet werden können. Durch die Integration in einen Starr-Flex-Verbund kann die Kommunikation entkoppelter elektrischer Schaltungen realisiert werden.
    Leitung: M. Sc. Andreas Evertz
    Jahr: 2019
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 10/19 - 09/22
    © ITA
  • PhoenixD - Elektrische Integration von optischen Netzwerken
    Optische Präzisionssysteme schnell und kostengünstig mittels additiver Fertigung realisieren: Dies ist die Vision von PhoenixD. In diesem Teilprojekt wird an der Fertigung von planaren optischen Netzwerkstrukturen geforscht. Die optische Ankopplung der Lichtquellen an den Lichtwellenleiter, der beispielsweise gedruckt oder dispensiert wird, ist eine der Forschungsfrage, die es zu lösen gilt. Hierbei ist die präzise Montage und Ausrichtung zur Stirnfläche des Wellenleiters von enormer Bedeutung.
    Leitung: M. Sc. Laura Fütterer
    Jahr: 2019
    Laufzeit: 01.01.2019 - 31.12.2025
  • 3D-Mehrlagendruck von Mechatronic Integrated Devices
    Im 3D-Mehrlagendruck (3D-MLD) Projekt wird der Einsatz der additiven Fertigung zur generativen Erzeugung mehrlagiger Schaltungen auf räumlichen Schaltungsträgern untersucht. Der Ansatz basiert auf einer alternierenden Beschichtung der Bauteiloberfläche mit funktionalen Tinten und einer lokalen Laserbearbeitung. Neben der Lasersinterung von Leiterbahnpfaden ermöglicht der Laserabtrag von isolierenden Schichten auch die Fertigung von Durchkontaktierungen zwischen den Lagen.
    Leitung: Ejvind Olsen
    Jahr: 2021
    Förderung: BMWi
    Laufzeit: 04/2021 – 03/2023
  • 3D-MosquitOprint
    3D-MosquitOprint untersucht die Integration von optisch transparenten Wellenleiter in Kavitäten auf räumlichen Schaltungsträgern. Das Herstellungsverfahren basiert auf der Mosquito-Methode bei der in ein flüssiges Mantelpolymer ein lichtleitender Kern hinein dispensiert wird. Anschließend wird die Struktur mittels UV-Licht ausgehärtet. Für die Verwendung als elektrooptischen Hybridbauteilen wird außerdem an einer effizienten Kopplung zwischen hergestellten Wellenleitern und Dioden geforscht. Dafür werden die Stirnflächen präpariert und mit Dioden bestückt.
    Leitung: M. Sc. Laura Fütterer
    Jahr: 2022
    Förderung: AiF (IGF)
    Laufzeit: 01.07.2022 - 30.06.2024
  • FlexBiPOF - Flexogedrucktes Kopplungssystem für den bidirektionalen Betrieb Polymer-Optischer Fasern
    Das Ziel dieses Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines optischen Transceivers, der es ermöglicht in zwei Kommunikationsrichtungen eine Polymer Optische Faser (POF) zu betreiben. Dazu wird ein Wellenleiterelement benötigt, welches flexographisch additiv hergestellt wird.
    Leitung: M. Sc. Janka Kirstein
    Jahr: 2024
    Förderung: ZIM - Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand
    Laufzeit: 01.05.2024 - 30.04.2026

Mobile Robotik und robotergestützte Prozesse

  • Handhabung von Solarzellen
    Ziel des Projektes ist die anwendungsorientierte Untersuchung von Parallelrobotern zur hochdynamischen und schonenden Handhabung von Solarzellen. Dabei sollen alternative parallelkinematische Strukturen zur Handhabung von Solarzellen konzipiert und die Funktionsmuster des SFB 562 für diese industrielle Aufgabe bezüglich ihrer Einsatzfähigkeit untersucht werden.
    Team: Jan Schmitt
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
  • ProVorPlus (Funktionsintegrierte Prozesstechnologie zur Vorkonfektionierung und Bauteilherstellung von FVK-Metall-Hybriden)
    Um das wirtschaftliche Potenzial des FVK-basierten Leichtbaus zu steigern, wird die Herstellung von Komponenten mit einer bauteilintegrierten Hybridisierung angestrebt. Hierbei werden unterschiedliche Materialien mit verschiedenen Eigenschaften zu einem Bauteil kombiniert, wodurch eine Funktionalisierung (mechanisch, thermisch und elektrisch) der einzelnen Werkstoffe ermöglicht wird.
    Team: Christopher Bruns
    Jahr: 2015
    Förderung: BMBF
  • Robotergestützte kooperative Handhabung und Montage
    Die Handhabung und Montage von nachgiebigen und großskaligen Bauteilen ist gerade mit Blick auf die Faserverbundwerkstoffproduktion ein wichtiger Schritt in der Prozesskette. Die Probleme, die beim Handhaben von flexiblen Bauteilen auftreten können, sind ihre Formveränderung, die zu einer undefinierten Ablageposition führen können. Des Weiteren ist oftmals ein Greifen mit herkömmlichen Greifern nicht möglich.
    Team: Sebastian Blankemeyer
    Jahr: 2015
  • Generative Fertigung im Bauwesen
    Die Fertigung von Betonbauteilen im Bauwesen folgt seit jeher dem traditionellen manuellen Prozess, bei dem Gebäude „Stein auf Stein“ errichtet und die verwendeten Betonelemente durch eine aufwendige Holzschalung hergestellt werden müssen. Zwar verfügt das Bauwesen über leistungsstarke Berechnungssoftware und Hochleistungsbetone, der Herstellungsprozess jedoch ist aufwendig und nicht automatisiert. An dieser Stelle setzt das oben genannte Projekt an. Das Ziel ist es, eine vollautomatisierte Fertigungszelle auf Roboterbasis zu nutzen, um generativ frei geformte Betonbauteile für den Hochbau herzustellen.
    Team: Serhat Ibrahim
    Jahr: 2016
    Förderung: MWK
  • Orientierungseinheiten mit Seilzugaktorik
    Parallelroboter sind aufgrund ihrer hohen Taktraten sowie ihrer Positioniergenauigkeiten vor allem für Pick&Place-Operationen geeignet. Jedoch haben die parallel-kinematischen Strukturen einen entscheidenden Nachteil: Sie können Objekte exakt positionieren, aber nur eingeschränkt im Raum orientieren. Bestehende Montagezellen werden hierdurch unflexibel und lassen sich nur schwer an neue Prozesse anpassen. Am match entwickeln wir strukturelle Erweiterungen für Parallelroboter, mit denen Objekte beliebig im dreidimensionalen Raum orientiert werden können.
    Team: Daniel Krebs
    Jahr: 2016
  • Methoden zur Automatisierung von Handhabungsprozessen unter kryogenen Umgebungsbedingungen
    Im Rahmen des von der DFG geförderten Projektes „Methoden zur Automatisierung von Handhabungsprozessen unter kryogenen Umgebungsbedingungen“ werden am match in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik (IBMT, Sulzbach/Saar) Ansätze zur Automatisierung der Handhabungsprozesse in Biobanken für die Kryokonservierung im Temperaturbereich unterhalb von -130°C erforscht.
    Team: Philipp Jahn
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
  • SafeMate
    Ziel des Forschungsvorhabens SafeMate ist es, kollaborative Montagesysteme in branchenübergreifenden Anwendungsfällen umzusetzen und hierauf aufbauend allgemeingültige Strategien und Konzepte für die Einführung und Gestaltung solcher Systeme zu entwickeln. Diese generellen Strategien sollen in einem Leitfaden zusammengefasst werden, der Unternehmen Orientierungshilfen im Sinne von Handlungs- und Entscheidungskorridoren bei der Gestaltung von kollaborativen Montagesystemen geben soll.
    Team: Tobias Recker, Sebastian Blankemeyer
    Jahr: 2017
    Förderung: BMBF
  • Unteraktuierte Handhabungssysteme
    Im Bereich „Unteraktuierte mechatronische Systeme“ werden Montagesysteme erforscht, die weniger Stellantriebe als Bewegungsfreiheiten besitzen. Der grundlegende Gedanke ist, u.a. den konstruktiven Aufwand sowie die Kosten einer konventionellen vollständigen Aktuierung gleichwertiger Systeme zu umgehen. Zwei grundlegende Themen sind hierbei die strukturellen Anforderungen an die Unteraktuierung sowie die Regelung des typischerweise stark nichtlinearen Systemverhaltens.
    Team: Tobias Recker
    Jahr: 2017
  • Bauteilschonende und anpassungsfähige Demontage
    Eine „bauteilschonende und anpassungsfähige Demontage“ ist Bestandteil des DFG-geförderten Sonderforschungsbereiches 871 „Regeneration komplexer Investitionsgüter“. Dabei leitet die Demontage den Regenerationsprozess eines Flugzeugtriebwerks ein. Durch eine Automatisierung der Demontageprozesse und die Identifizierung der Prozessgrößen wird eine bauteilschonende Demontage trotz charakteristischer Unsicherheiten der Demontage ermöglicht.
    Team: Richard Blümel
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
  • Wirtschaftliche Fertigung belastungsgerechter FVK/Metall-Verbunde
    In Zusammenarbeit mit dem Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) soll in diesem Projekt eine wirtschaftliche Fertigung belastungsgerechter FVK/Metall-Verbunde entwickelt und optimiert werden. Dabei sollen lokale FVK-Häufungen zwischen zwei Stahlblechen angeordnet und fixiert werden. Anschließend wird der Lagenaufbau in eine zweistufige Presse zur Imprägnierung und Umformung übergeben.
    Team: Christoph Schumann
    Jahr: 2018
    Förderung: EFB/AiF
  • Formvariable Handhabung schmiedewarmer Hybridbauteile im Rahmen des Tailored Forming
    Der SFB 1153 „Tailored Forming“ setzt sich zum Ziel, die Potentiale für hybride Massivbauteile auf Basis einer neuartigen Prozesskette zu erschließen und die dafür notwendigen fertigungstechnischen Verfahren zu entwickeln. Das match fokussiert sich dabei auf die Bereitstellung von Funktionsmodulen zur formvariablen und funktionsintegrierten Handhabung von Bauteilen mit Temperaturen von bis zu 1250 °C.
    Team: Caner Ince
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
  • TRR 277 Additive Manufacturing in Construction
    Während die Produktivität in der Fertigungsindustrie in den meisten Bereichen einen linearen Zuwachs verweisen kann, stagniert dieser Wert im Bauwesen seit etwa 50 Jahren. Die Ursache liegt im hohen manuellen Aufwand zur Erzeugung komplexer Schalungselemente. Ziel des TRR 277 ist es, dies durch den Einsatz additiver Fertigungsverfahren zu vermeiden. Dabei wird ein übergreifender Ansatz unter Berücksichtigung von Planung, Fertigung und Montage verfolgt.
    Team: Lukas Lachmayer, Hauke Heeren
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
  • Montagestation auf Basis eines magnetischen Levitationssystems
    Um eine kosteneffiziente Fertigung optischer Komponenten bzw. integrierter optischer Systeme zu ermöglichen, verfolgt PhoenixD den Ansatz eine Produktionsmatrix auf Basis eines Levitations-Transportsystems umzusetzen. Ziel ist es, die Mover neben dem Transport zwischen den Fertigungsstationen ebenfalls als funktionale Einheit innerhalb der Stationen zu nutzen. Das match erforscht und entwickelt hierfür eine integrierte Montagestation.
    Team: Lars Binnemann
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG (PhoenixD)
  • Aktive softrobotische Saugvorrichtung für den Tiefseeeinsatz
    Das match forscht in einer Kollaboration mit dem GEOMAR (Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel) an der Entwicklung eines softrobotischen Systems, das in der Tiefsee zur Entnahme von Sedimentproben zum Einsatz kommt. Um den aktuell verwendeten, hydraulisch aktuierten, Manipulator aus Titan zu ersetzten, soll ein möglichst leichgewichtiges, kostengünstiges und druckneutrales Aktuierungssystem entwickelt werden.
    Team: Jan Peters, Cora Maria Sourkounis
    Jahr: 2022
    Förderung: DFG
  • Digitale Planung und automatisierte Produktion von gebäudeintegrierter Photovoltaik (DIGI-PV)
    Das Ziel des Projektes DIGI-PV ist die Reduktion von Hemmnissen für einen großflächigen Einsatz der PV-Technologie zur Erschließung von deutlich mehr Fassadenflächen für die energetische Nutzung. Hierfür werden automatisierte Prozesse und Werkzeuge entwickelt, die Planende, Produzierende und Nutzende befähigen, effiziente und kostengünstige Prozesse umzusetzen und entlang mehrerer Phasen der Produktlebensdauer zu unterstützen.
    Team: Sebastian Blankemeyer, Jessica Schönburg
    Jahr: 2023
    Förderung: BMWK
  • SPP 2433: Luftgestütztes Messsystem mit großem Arbeitsbereich
    In diesem Projekt wird ein drohnengestütztes Messsystem zur Digitalisierung von Infrastruktur oder großskaliger Industrieprodukte entwickelt. Das an der Drohne befestigte Messsystem besteht aus einer Kinematik zur Stabilisierung und einem Streifenlichtprojektionssystem zur Oberflächenvermessung im Submillimeterbereich. Die Lokalisierung und somit Kombination der Einzelmessungen werden durch ein Laser Tracking System ermöglicht, das durch mobile Roboter verfahren werden kann und den Arbeitsraum erheblich erweitert.
    Team: Henrik Lurz
    Jahr: 2024
    Förderung: DFG
  • TRR 375 HyPo - Multifunktionale Hochleistungskomponenten aus hybriden porösen Werkstoffen
    Der Sonderforschungsbereich TRR 375 erforscht die additive Fertigung hybrider poröser Materialien (HyPo). Diese Metallschäume kombinieren geringe Dichte mit hoher Festigkeit und eignen sich für Anwendungen wie Schwingungsdämpfung und Werkzeugaufnahmen. Das match erforscht adaptive Druckpfadplanung und Prozessregelung für WAAM und L-DED. Ziel ist ein effizienter, anpassungsfähiger Fertigungsprozess.
    Team: Simon Kleinschmidt
    Jahr: 2024
    Förderung: DFG

Digitalisierung der Werkstofftechnik

  • Entwicklung einer innovativen, sensorgesteuerten Umwandlungslinie zum chargenweisen Bainitisieren von Hochleistungsbauteilen für den Leichtbau aus der Schmiedewärme
    Die Zielsetzung dieses Projektes ist die Entwicklung einer flexiblen Abkühlstrecke, die eine sensorkontrollierte, individuell gesteuerte Abkühlung von Hochleistungs-Schmiedebauteilen direkt aus der Schmiedewärme ermöglicht. Durch die Entwicklung einer geeigneten Sensortechnik soll die gezielte Einstellung von feinstrukturierten, bainitischen Gefüge mit vorteilhaften mechanischen Eigenschaften sowie eine Online-Qualitätssicherung in der Serienfertigung erfolgen.
    Jahr: 2017
    Förderung: AiF / ZIM
    Laufzeit: 01.01.2017 – 31.12.2019
  • Entwicklung einer zerstörungsfreien Umwandlungs-Sensortechnik zur Charakterisierung gradiert eingestellter Gefüge und Randzoneneigenschaften während der Werkstoffumwandlung im Abkühlpfad
    Ziel ist die Entwicklung einer Prüftechnik zur in-situ Charakterisierung der Gefügeausbildung und Randzoneneigenschaften während der Werkstoffumwandlung im Abkühlpfad innerhalb einer entsprechenden Fertigungslinie. Insbesondere die gradierten Werkstoffeigenschaften, die beim Einsatzhärten und beim Einsatzbainitisieren gezielt eingestellt werden, sind für das Erreichen der geforderten Bauteileigenschaften notwendig und daher von grundlegender Bedeutung für die Bauteilqualität. Die Wirbelstromprüftechnik soll somit erstmalig die Möglichkeit realisieren, die gradierten Werkstoffeigenschaften zerstörungsfrei zu erfassen, zu charakterisieren und im Rahmen der Qualitätssicherung zu dokumentieren.
    Jahr: 2017
    Förderung: AiF-IGF
    Laufzeit: 01.07.2017 – 30.06.2020
  • Elektromagnetische Härteprüfung für die Wärmeeinflusszone von Unterwasser-Schweißnähten
    Das angestrebte Forschungsziel ist ein belastbares Modell zur Abbildung der Härte an der Wärmeeinflusszone mittels Wirbelstromprüftechnik. Hierdurch entsteht erstmalig die Möglichkeit, Aussagen über die Härte direkt an Unterwasserstrukturen, z.B. der besonders relevanten Wärmeeinflusszone von Schweißnähten, zu treffen. Somit können mithilfe der in der AWS D3.6M vorgegebenen zulässigen Härte von 325 HV10 in der Schweißnaht, Reparaturmaßnahmen verifiziert und dokumentiert werden. Zudem wird speziell das Fehlerpotenzial bei der UW-Schweißung von Stählen mit CEV≥ 0,4 % vermindert.
    Jahr: 2020
    Förderung: AiF-IGF
    Laufzeit: 01.12.2020 – 31.05.2023
  • Schleifbrandprüfung mittels ZFP-Mikromagnetik unter Verwendung eines robusten Sensorsystems
    In der Prozesskette einsatzgehärter Hochleistungsverzahnungen ist die Hartfeinbearbeitung durch Schleifen der letzte notwendige Bearbeitungsschritt der Zahnflanken. Erfolgreiche Vorarbeiten, in welchen Prüfsysteme basierend auf der Wirbelstromprüfung mit und ohne Oberwellenanalyse auch unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen die Gefügecharakterisierung ermöglichten, werden auf die Prüfung der Randzone von Zahnradverzahnungen nach dem Schleifen übertragen. Zielsetzung ist es, Schleifbrand einfach und sicher zu detektieren und den Gefügezustand der geschädigten Randzone bewerten zu können.
    Jahr: 2020
    Förderung: FVA
    Laufzeit: 01.01.2020 – 31.03.2021
  • Prozesssichere Einstellung von Randzoneneigenschaften bei der spanenden Bearbeitung hochfester und duktiler Stähle mit einem lernfähigen Fertigungssystem
    Ziel ist die Entwicklung einer Methodik für eine prozesssichere Einstellung von Randzoneneigenschaften bei der spanenden Bearbeitung von Stählen mit Restaustenit mit einem lernfähigen Fertigungssystem. Der Restaustenit wandelt unter Krafteinwirkung in Martensit um. So sollen ohne Wärmebehandlung im Drehprozess verschleißfeste Oberflächen erzeugt werden. Die eingestellten Randzonen werden dabei im Prozess mittels einer Wirbelstromprüftechnik erfasst.
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG / SPP 2086 „Oberflächenkonditionierung in Zerspanprozessen“
    Laufzeit: 01.10.2021 – 30.09.2025

Ressourceneffizienz/Nachhaltigkeit

  • ProLoPoly - Kybernetisches Simulationsspiel zur Vermittlung abteilungsübergreifender logistischer Zusammenhänge in KMU
    Das Ziel dieses Forschungsvorhabens liegt in der Entwicklung eines kybernetischen Simulationsspiels zur Mitarbeiterqualifizierung in KMU. Das Simulationsspiel soll dazu angewendet werden, bereichsimmanente Wirkzusammenhänge in KMU aufzuzeigen und ein logistikorientiertes sowie funktionsübergreifendes Mitarbeiterdenken zu generieren.
    Jahr: 2013
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 2013-2015
  • Entwicklung eines Modells zur Planung und Steuerung von Operationszentren
    In Kooperation mit dem Institut für Standardisiertes und Angewandtes Krankenhausmanagement (ISAK) erfolgt innerhalb dieses Forschungsprojektes die Entwicklung eines allgemeingültigen Modells zur effizienteren Planung und Steuerung von Operationszentren (OP-Zentren) in Krankenhäusern.
    Jahr: 2013
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 08/2013 - 07/2016
  • VReP – Verbesserung der Ressourceneffizienz im Produktionsbetrieb
    Ein niedriger Verbrauch und eine hohe Verfügbarkeit von Produktionsressourcen stellen einen wesentlichen Wettbewerbsfaktor produzierender Unternehmen in Deutschland dar. So verursachen Material- und Energiekosten einen Großteil der Gesamtkosten. Zielsetzung des Vorhabens ist die Entwicklung einer Vorgehensweise zur systematischen Einführung und Verankerung von Maßnahmen zur Verbesserung der Ressourceneffizienz im laufenden Produktionsbetrieb.
    Jahr: 2013
    Förderung: PtJ und BMBF
    Laufzeit: 2013-2015
  • FOR1766 – Teilprojekt TP4: Hochtemperatur-Formgedächtnislegierungen – Von den Grundlagen zur Anwendung
    Neue Legierungen werden in der Industrie nur verwendet, wenn deren Verhalten unter Betriebsbedingungen exakt vorhergesagt werden kann. Daher ist die Entwicklung neuer kostengünstiger Hochtemperatur-Formgedächtnislegierungen nicht das einzige Ziel der Forschergruppe. Vielmehr sollen die neuen Legierungen vollständig charakterisiert werden, um eine vollständige Datenbank zu generieren und um Modelle zu entwickeln, die die Lücke zwischen atomarer und makroskopischer Ebene überbrücken. Dafür werden zyklische Experimente zur funktionellen Degradation der Legierungen sowie detaillierte Untersuchungen hinsichtlich der Mikrostruktur durchgeführt.
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: bis 10.2018
  • SPP 1640 – Teilprojekt A4: Elektrochemisch unterstütztes Fügen blechförmiger Werkstoffe
    Kurzbeschreibung: Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll ein innovatives umformtechnisches Fügeverfahren grundlegend untersucht werden, das elektrochemisch unterstützte Fügen (ECUF). Durch den Einsatz eines inkrementellen Wirkprinzips zusammen mit einer speziellen elektrochemischen Inline-Vorbehandlung sollen bestehende Restriktionen von Pressschweißverfahren hinsichtlich der Flexibilität, möglicher Materialkombinationen oder auch Fügestellengeometrien überwunden werden. Die Charakterisierung und Analyse der hergestellten Verbindung ist die Grundlage für eine gezielte Anpassung und Weiterentwicklung des Fügeprozesses und seiner Parameter. Mit diesem neuen Fügeverfahren soll eine Erweiterung des Anwendungsspektrums im Hinblick auf die effiziente Herstellung partiell verbundener Leichtbaustrukturen aus metallischen Werkstoffen erreicht werden.
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: bis 31/12/18
  • Modellierung und Untersuchung der Degradation von Hüllrohrmaterialien aus Zr-Legierungen durch Hydridbildungs- und Hydridverteilungsprozesse im Hinblick auf die Langzeitzwischenlagerung (KEK)
    Das Projekt MUDZ befasst sich mit Untersuchungen zum Reorientierungsverhalten von Zirkoniumhydriden in Folge verschiedener thermischer und mechanischer Lastzustände in Zircaloy-2, das als Hüllrohr in Brennstäben von Kernreaktoren zum Einsatz kommt. Hierdurch sollen Modellvorstellungen entwickelt werden, die eine Abschätzung des Hydridverhaltens in der längerfristigen Zwischen- und Endlagerung von abgebrannten Brennelementen ermöglichen.
    Jahr: 2017
    Förderung: BMWi
    Laufzeit: 12.2017-08.2021
  • Aluminiumlegierungen mit angepasstem Schmelzintervall für das prozessintegrierte Ausschäumen beim Strangpressen
    Ziel dieses Projekts ist es, die Grundlagen zum direkten Ausschäumen von Hohlstrukturen aus Al-Legierungen mittels Verbundstrangpressen zu erarbeiten. Der außenliegende strukturgebende Konstruktionswerkstoff übernimmt hierbei die Krafteinleitung, den Korrosionsschutz sowie Zugkräfte, während der innenliegende Schaumwerkstoff die Biegesteifigkeit, Dämpfungseigenschaften und Energieabsorption erhöht. Solche stranggepressten, ausgeschäumten Strukturen können z. B. vorteilhaft im Automobilbau als Crashprofile eingesetzt werden. Prozessintegriert ausgeschäumte Strukturen bzw. Schaumstrukturen mit dichter Decklage werden, ungeachtet ihres besonderen Eigenschaftsspektrums, bisher noch nicht industriell in Großserie eingesetzt. Dies ist zum einen der begrenzten Gestaltungsfreiheit bei der Herstellung ausgeschäumter Bauteile mit dichten Decklagen geschuldet, andererseits werden bei der Herstellung bisher aufwändige Zusatzoperationen wie zusätzliche Schäum-, Manipulations- und Verbindungsprozesse benötigt.
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 05/2017-01/2021
  • Hybride Schneidverfahren zum thermischen Trennen dickwandiger Reaktorbauteile unter Wasser
    Im Rahmen des Projektes wird für den Rückbau kerntechnischer Anlagen ein hybrider Schneidbrenner entwickelt welcher die prozesssichere Zerlegung dickwandiger Komponenten unter den gegebenen Randbedingungen ermöglichen ermöglicht. Auf Grund der hohen radiologischen Belastung, insbesondere von Bauteilen im Umfeld des Reaktordruckbehälters, müssen diese Komponenten zur Erzielung einer ausreichenden Abschirmung unter einer Wasserabdeckung von mehreren Metern zerlegt werden.
    Jahr: 2017
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 01.11.2017 - 30.4.2021
  • IRTG 1627 – Teilprojekt C5: Virtuelle Gestaltung und Herstellung von belastungsangepassten Rohren
    Steel tubes featuring lengthwise tailored properties are promising for applications where a subsequent deformation requires locally adapted mechanical properties. Within this project suited models to predict both microstructure and mechanical properties due to a new manufacturing process consisting of tube forming, inductive heating and adapted quenching shall be developed. Locally adapted microstructures shall be realized by an intercritical annealing. The models shall be validated at the example of steel tubes manufactured in the workshop.
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/10/2016 – 30/09/2019
  • Herstellung und Applikation thermoplastumhüllter Lotpartikel für die löttechnische Fertigung mit pulverförmigen Hartloten
    Im Rahmen dieses Projektes werden Lotpulver untersucht, die mit einer thermoplastischen Umhüllung überzogen sind. Die Partikelumhüllung soll hierbei zwei Aufgaben erfüllen: Zum einen werden die metallischen Lotpartikel mit dem elektrisch nicht leitendem Kunststoff isoliert, sodass es möglich wird, die Partikel elektrostatisch aufzuladen und damit für den Einsatz elektrostatischer Pulverbeschichtungsprozesse als neuartiges, lösungsmittelfreies Lotapplikationsverfahren nutzbar zu machen. Zum anderen soll die Verwendung eines Thermoplasten als Kunststoffumhüllung dazu dienen, (ggf. elektrostatisch abgeschiedenes) Lotpulver durch eine Wärmebehandlung ähnlich dem Einbrennen von Kunststoffpulverbeschichtungen haftfest mit der zu belotenden Oberfläche zu verbinden, um lager- und chargierfähige Vorbelotungen mit Lotpulvern zu erzeugen. Aus wissenschaftlich-technischer Sicht sind hierzu lötprozessgeeignete Thermoplaste zu identifizieren und ein einfaches und wirtschaftliches Verfahren zur Umhüllung der Lotpulver zu entwickeln. Benchmark für die Herstellung und Anwendung der thermoplastumhüllten Pulver ist das für derartige Lötaufgaben bislang eingesetzte Beschichten mit lösungsmittelbasierten, binderhaltigen Lotpulversuspensionen. Es wird erwartet, dass mit thermoplastumhüllten Lotpulvern und deren trockener Applikation substanzielle technische, ökonomische sowie ökologische Vorteile im Vergleich zum Stand der Technik erzielt werden können. Nutzer dieser Technologie sind sowohl Hersteller von Lötprodukten aus Lotpulvern, die hiermit ihr Portfolio erweitern, als auch Anwender von Löttechnologie, denen neue wirtschaftliche Lotapplikationsverfahren mit dem Produkt ermöglicht werden.
    Jahr: 2017
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 01.02.2017-31.01.2019
  • Erweiterung der Prozessgrenzen bei der Weiterverarbeitung von gewalztem Halbzeug durch Analyse der Ursache-Wirkungs-Beziehungen beim Planrichten
    Das Ziel dieses Forschungsprojekts liegt in der Erarbeitung eines prozessstufenübergreifenden Prognosemodells zur Beschreibung relevanter Ursachen-Wirkungs-Beziehungen beim Planrichten von Stahl- und Aluminiumhalbzeugen. Die Weiterverarbeitung von gewalzten Bändern in Umform- oder Trennprozessen erfordert einen planen Einlaufzustand mit kontrolliert eingestellten und möglichst homogenen Eigenschaften. Diese geforderten Eigenschaften sind meist, bedingt durch Imperfektionen, die während der Halbzeugherstellung und dem Transport als Coil entstehen, nicht gegeben. Der Prozess des Richtwalzens ermöglicht es, mit einer wechselnden Biegebeanspruchung, das einlaufende Material plan zu richten und die Blecheigenschaften kontrolliert zu beeinflussen. Da sich prozessbedingte Inhomogenitäten des Einlaufmaterials auf die Werkstoffeigenschaften nach dem Richtprozess auswirken, ist eine gezielte Korrektur des Richtprozesses über die abgewickelte Halbzeuglänge notwendig. Durch die Ermittlung aller relevanten Ursachen-Wirkungs-Beziehungen sollen Richtlinien innerhalb eines Prognosemodells für das Planrichten abgeleitet werden, die eine Maximierung der Prozessgrenzen in der jeweiligen nachstehenden Fertigungsstufe erlauben.
    Jahr: 2017
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 04/2017 – 03/2019
  • Untersuchung des kombinierten Einflusses des Dressierens und Rollenrichtens von Dünnblechen aus Materialien mit unterschiedlichem Kristallgitter
    Die resultierenden Eigenschaften von Blechen werden maßgeblich durch die abschließenden Prozesse des Dressierens und Richtens bestimmt. Das Ziel des Dressierens besteht in der Beseitigung von Lüders-Bändern beispielsweise für einen nachfolgenden Tiefziehprozess durch Überschreiten der Streckgrenze sowie in der Einstellung einer definierten Oberflächentopologie. Zur Erzeugung ebener Blechoberflächen erfolgt ein Richten mit Rollenrichtmaschinen. Die vertikalen Achsen der oberen und unteren Rollen sind dabei gegeneinander versetzt, was eine zyklisch alternierende Biegung des Bleches verursacht. Die Kombination dieser Umformverfahren beeinflusst maßgeblich die finalen Blecheigenschaften (Mikrostruktur, Textur, mechanische Eigenschaften, Eigenspannungen, Ermüdungsfestigkeit), die im Rahmen dieses Projektes charakterisiert und für die Weiterverarbeitung von Blechen mit unterschiedlichen Gitterstrukturen (krz - Stahl, kfz - Kupfer, hdp - Titan) optimiert werden sollen.
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01.10.2016-30.09.2019
  • Erhöhung der Verschleißbeständigkeit von Schmiedewerkzeugen durch Einsatz eines intelligenten Warmarbeitsstahls in Kombination mit einer werkstoffspezifisch angepassten Nitrierbehandlung
    Am Warmarbeitsstahl 1.2365 mit einem zusätzlichen Masseanteil von 2% Mangan und 1,5% Nickel wird die Austenitstarttemperatur (Ac1b- Temperatur) gezielt gesenkt, sodass während des Schmiedeprozesses infolge der thermomechanischen Bedingungen eine wiederkehrende zyklische Randschichthärtung gebildet wird (siehe Bild 1). An thermomechanisch geringer belasteten Bereichen, an denen keine Neuhärtung eintritt, trägt die Nitrierschicht zum Verschleißschutz des Schmiedewerkzeugs bei.
    Jahr: 2017
    Förderung: AiF-FOSTA
    Laufzeit: 10/2017-06/2020
  • Steigerung technologischer Eigenschaften durch Kryobehandlung von Werkzeugstählen „Nanocarbide“
    Bei der Wärmebehandlung von hochlegierten Werkzeugstählen ist die Kryobehandlung, d.h. das Herunterkühlen des Werkstücks auf die Temperatur des flüssigen Stickstoffs, eine Zusatzbehandlung in der Wärmebehandlungskette Vergüten, mit der die Verschleißbeständigkeit und Zähigkeit von Stählen verbessert werden kann. Durch die Anwendung einer Kryobehandlung wird zum einen Restaustenit in Martensit umgewandelt und zum anderen eine homogenere Verteilung von Karbiden erzielt.
    Jahr: 2017
    Förderung: AiF-FOSTA
    Laufzeit: 01/2017-06/2020
  • Forschungsvorhaben P 1197 (AiF-Nr. 18157N): Eigenspannungen gelöteter Stahlmischverbindungen
    Eine Vielzahl von Komponenten -beispielsweise für Kraftfahrzeuge, Anlagen der Energie- und Heizungstechnik oder im allgemeinen Anlagenbau- wird mit löttechnischen Fertigungsverfahren produziert. Viele dieser Bauteile werden aus hochlegierten Stahlwerkstoffen gefertigt, die in Vakuum- oder Schutzgasöfen bei Temperaturen oberhalb von 900°C gelötet werden. Für eine Reihe von Anwendungen ist es wünschenswert, ferritische und austenitische Stahlwerkstoffe miteinander zu fügen. Aufgrund der unterschiedlichen thermomechanischen Eigenschaften der Fügepartner und der verwendeten Lote können hierbei erhebliche Eigenspannungen auftreten, die zu einer signifikanten Schwächung dieser Lötverbindungen im Vergleich zu Lötverbindungen aus artgleichen Stahlwerkstoffen führen. Im Rahmen dieses Projektes werden die Eigenspannungen in Abhängigkeit von den gewählten Werkstoffkombinationen, den Fügegeometrien und den Prozessbedingungen beim Ofenlöten detailliert analysiert und bewertet. Aus den Ergebnissen werden Fertigungsstrategien zur Minimierung von Eigenspannungen in gelöteten Mischverbindungen abgeleitet und validiert. Ziel des Projektes ist es, löttechnisch geeignete Konstruktionen und werkstoffangepasste Lötprozesse für die Fertigung von gelöteten Stahlmischverbunden mit minimalen Eigenspannungen zu entwickeln. Die Hersteller sollen damit in die Lage versetzt werden, zukünftig Hybridbauteile aus unterschiedlichen rostfreien Stahlqualitäten auch über eine löttechnische Fertigungsroute prozesssicher herstellen zu können. Insbesondere die ferritischen rostfreien Stähle, die in gelöteten Bauteilen bislang kaum zum Einsatz kommen, werden hierdurch als Konstruktionswerkstoffe weiter an Bedeutung gewinnen
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF-FOSTA
    Laufzeit: 01.11.2016-31.10.2018
  • Forschungsvorhaben 07.088 (AiF-Nr. 19.839 N): Cu-Al-Verbundlote
    Mit den Aluminiumbronzen sind Kupferlegierungen bekannt, die eine hervorragende Warmfestigkeit sowie eine hohe Korrosions- und Verzunderungsbeständigkeit aufweisen. Allerdings lassen sich diese Legierungen als Lote z.B. für CrNi-Stähle aufgrund der hohen Sauerstoffaffinität des Aluminiums sehr schlecht bei Ofenlötprozessen verarbeiten. Der Lösungsansatz besteht in der Verwendung von Lotverbunden bestehend aus einem Aluminiumkern und einer Kupferdeckschicht, wobei über das Verhältnis der verwendeten Materialstärken die Zielzusammensetzung vorgegeben ist. Die gewünschte Lotlegierung bildet sich erst "in situ" während des Aufschmelzvorgangs. Die Verbundlotgeometrie sowie die Temperaturführung beim Ofenlöten bestimmen dann in weiten Grenzen die Lötgutmetallurgie und damit die technologischen Eigenschaften der resultierenden Lötverbindung. Diese Abhängigkeiten zu untersuchen und hieraus anwendungsgeeignete Aluminiumbronze-Verbundlote und Ofenlötprozesse zu entwickeln, ist Ziel dieses Projektes. Cu-Al-Lotverbunde lassen sich sowohl als Drähte als auch als Folien herstellen, sodass sie für eine Vielzahl von Lötanwendungen geeignet sind. Profitieren können hiervon sowohl Lothersteller als auch Unternehmen, die Lötbaugruppen aus CrNi-Stählen fertigen, welche im Automobilbau, in der Heiz- und Klimatechnik oder im Apparatebau in unterschiedlichsten Formen und Ausführungen benötigt werden.
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF-DVS
    Laufzeit: 01.01.2018-31.12.2019
  • Forschungsvorhaben 07.084 (AiF-Nr. 19.056 BG): Untersuchungen zum Einfluss von Stickstoff in der Lötatmosphäre auf die Lebensdauerfestigkeit Ni-Basis-gelöteter CrNi-Stahl-Verbindungen unter korrosiver Belastung
    Der weitverbreitete Einsatz von Stickstoff als Prozess- oder Kühlgas beim Löten von CrNi-Stählen mit Nickelbasisloten führt mitunter zu massiven Problemen in Hinblick auf die Korrosionsbeständigkeit der hergestellten Lötverbindungen, die offenbar mit einer Aufstickung der Werkstoffe im Bereich der Fügezone zusammenhängt. Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll daher aufklärt werden, in welchem Maße und unter welchen Lötprozessbedingungen eine Stickstoffanreicherung im Lötnahtbereich stattfindet und wie dies das Korrosionsverhalten und auch die Lebensdauer der Lötungen beeinflusst. Im Einzelnen wird hierbei untersucht, welcher Zusammenhang zwischen dem Grad der Stickstoffanreicherung und den gewählten Prozessbedingungen beim Löten bestehen, wie sich die unterschiedlichen Aufstickungsgrade auf das elektrochemische Korrosionsverhalten der Lötverbindungen auswirken und welche Folgen der Grad der Aufstickung und die hieraus resultierenden Korrosionsschäden auf die Zeitfestigkeit der Lötverbindungen haben. Aus den Ergebnissen werden für die besagten Ofenlötverfahren Prozessbedingungen abgeleitet, bei denen die aufstickungsbedingte Folgen an den gelöteten Bauteilen vermieden werden können, ohne auf den im Vergleich zu alternativen Prozessgasen (Argon, Wasserstoff) sehr kostengünstigen und sicherheitstechnisch einfach zu handhabenden Stickstoff verzichten zu müssen.
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF-DVS
    Laufzeit: 01.04.2016-30.09.2018
  • Erzeugung von Bereichen mit reduzierter Festigkeit an formgehärteten Bauteilen mittels einer Temperierungsstation
    Das Projekt soll die Methodik einer lokalen Temperierung austenitisierter Werkstoffe vor oder zwischen einzelnen Umformschritten zur gezielten Einstellung einer erwünschten Mikrostruktur in eine praxisnahe Anwendung am Beispiel des Formhärtens überführen. Mittels der Technologie einer Zweiphasenspraykühlung sollen in Zusammenarbeit mit dem Kooperationspartner, der Volkswagen AG, gradierte Materialeigenschaften in Formhärtebauteilen basierend auf lokal an¬gepassten Mikrostrukturen erzielt werden. Formgehärtete Bauteile, die Bereiche mit lokal reduzierter Festigkeit aufweisen, zeigen eine gesteigerte Fügbarkeit und erleichtern den Beschnitt. Im beantragten Transferprojekt soll die Mikrostrukturanpassung durch eine gezielte Vorkühlung lokal begrenzter Bauteilbereiche vor dem eigentlichen Formhärtevorgang erfolgen. Zur Auslegung einer derartigen Vorkühlung mittels Zweiphasenspray und einer gleichzeitigen Temperierung nicht zu kühlender Bauteilbereiche auf Temperaturen oberhalb Ac3 soll eine geeignete Temperierungs¬einheit entwickelt werden. Dazu kann auf numerische Simulationsmodelle und Erfahrungen aus dem laufenden Projekt zurückgegriffen werden. In den vorgekühlten Bereichen soll zunächst eine Temperatur im Bereich der Bainitstufe oder ggf. Perlitstufe eingestellt werden, um vorzugsweise eine bainitische Gefügeumwandlung während der anschließenden gleichförmigen Abkühlung im Formhärtewerkzeug zu erzeugen. Bereiche, die aus einem Temperaturniveau oberhalb von Ac3 abgeschreckt werden, erfahren durch die Abkühlung im Formhärtewerkzeug hingegen eine martensitische Umwandlung. Als Beispiel ist in der Abb. 1 der mögliche Härteunterschied infolge der verschiedenen Temperaturführungen gezeigt. Vorteilhaft bei dieser Vorgehensweise ist, dass keine lokal temperierten Formhärtewerkzeuge erforderlich sind und sich kurze Haltezeiten beim Formhärten realisieren lassen. Letztendlich soll die praxis¬taugliche Einsatzfähigkeit der Temperierungsstation für die lokale Ausbildung von unterschiedlichen Gefügen durch lokale Abkühlung bei gleichzeitiger lokaler Aufrechterhaltung des austenitisierten Zustands der Platinen, nachgewiesen werden. Seitens der Leibniz Universität Hannover erfolgen die Auslegung der Temperierungsstation und das Formhärten am Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen und die Entwicklung der Vorkühlvorrichtung und die Mikrostrukturcharakterisierung am Institut für Werkstoffkunde.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/07/2017 – 30/06/2019
  • Innovative Mischbauweisen mit dünnwandigen Aluminiumdruckguss-Strukturen mittels Bolzensetzen und fließlochformenden Schrauben
    Aluminiumgussbauteile finden aufgrund ihres spezifischen Gewichts, ihrer hohen Steifigkeit und der individuellen Formgestaltung eine immer stärkere Anwendung. Eine Voraussetzung für den Einsatz dieser Gussbauteile in Mischbaustrukturen mit Aluminium- oder Stahlblechen ist die Anwendung einer geeigneten Verbindungstechnik. Aufgrund der Individualität in der Formgebung liegt bei diesen Bauteilen häufig eine nur einseitige Zugänglichkeit zur Fügestelle vor. Fügeverfahren welches das einseitige Fügen von Aluminiumgussbauteilen ermöglichen sind z.B. das fließlochformende Schrauben und das Bolzensetzen. Bei Verfahren mit einseitig zugänglicher Fügestelle ist die lokale Fügestellensteifigkeit von entscheidender Bedeutung. Diese kann bei Gussbauteilen lokal sehr unterschiedlich sein. So ergeben Hohlbereiche geringe Steifigkeiten, hingegen Fügestellen zwischen Verrippungen erhöhte Steifigkeiten. Verminderte Fügestellensteifigkeiten erschweren die Verbindungsherstellung und führen zu Bauteildeformationen, zu Spalten zwischen den Fügepartnern sowie beim hybriden Fügen zu einer schlechteren Klebstoffanbindung. Grund dafür sind die im Fügeprozess statisch oder schlagartig eingebrachten Fügekräfte. Um die beschriebene Problemstellung zu lösen, wird ein ganzheitlicher Lösungsansatz zur Auslegung und fügegerechten Gestaltung von Gussbauteilen verfolgt, welcher es in einer frühen Phase der Konstruktion und Fertigungsplanung ermöglicht, Bauteile den Fügeverfahren mit einseitiger Zugänglichkeit entsprechend fügegerecht zu gestalten und Fertigungsabläufe besser zu planen. Die Projektergebnisse können in der Konstruktion von Gussbauteilen genutzt werden, um diese für die einseitigen Fügeverfahren optimiert zu entwickeln. Das zu entwickelnde Musterbauteil kann bei KMU und OEMs in frühen Phasen der Produktentwicklung, genutzt werden, um eine Bemusterung in Abhängigkeit der Bauteilsteifigkeit durchzuführen und den Einfluss von fertigungsbedingten Störgrößen zu untersuchen. Projektpartner: Universität Paderborn, Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik (LWF)
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 01.01.2017 - 30.06.2019
  • Präzisionsschmieden gegossener Vorformen
    Die Technologie des Schmiedens von gegossenen Vorformen (Gieß-Schmieden) stellt eine Alternative zur konventionellen Herstellung von Stahlbauteilen mit komplexen Geometrien dar. Hauptziel der geplanten Untersuchungen ist die Gewinnung von Erkenntnissen über die Entwicklung der mechanischen und mikrostrukturellen Eigenschaften des Gefüges der Gussvorform während der Umformung und die Identifizierung von geeigneten Prozessparametern.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 10/2018-12/2020
  • Microstructure-Functional Behavior-Relationships in High Entropy Shape Memory Alloys
    Um die Funktionalität und das Ermüdungsverhalten von Formgedächtnislegierungen zu verbessern werden hochtropische Formgedächtnislegierungen mit equiatomarer Zusammensetzung entwickelt. Diese sollen martensitische Umwandlungen in hohen Temperaturregimen ermöglichen und eine hohe Reversibilität aufweisen. Hierfür wird ein grundlegendes Verständnis über Ausscheidungen innerhalb der Mikrostrukturen solcher Legierungen und ihr Verhalten auf äußere Lasten sowie Wärmebehandlungen gebildet.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2018-12/2020
  • Ganzheitliche Modellierung des Kurzzeitanlassens im Prozess des induktiven Randschichthärtens
    Durch das induktive Kurzzeitanlassen ist eine Flexibilisierung bestehender Prozessketten des Induktionshärtens bei gleichbleibender Produkt- und Prozessqualität realisierbar. Durch die im Vorhaben untersuchte nummerische Prozessauslegung kann der experimentelle Aufwand zur Ermittlung von werkstoff- und geometriespezifischen Induktionsanlassparametern deutlich reduziert und somit die Attraktivität dieser innovativen Anlasstechnologie gesteigert werden.
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF-FOSTA
    Laufzeit: 03/2018-08/2020
  • Tailored Tempering von 7xxx-Aluminiumlegierungen
    Ziel des Projekts „Tailored Tempering“ ist die Entwicklung einer maßgeschneiderten Wärmebehandlung zur Erzeugung belastungsangepasster Bauteile für den Karosseriebau aus hochfesten Aluminiumlegierungen der 7xxx-Reihe. Duktile und hochfeste Bereiche in einem Bauteil werden mit einer stufigen Wasser-Luft-Sprayabkühlung des Bleches vor dem Tiefziehen im W-Zustand und anschließendem Warmauslagern erzeugt. Projektbegleitend werden mechanische und Spannungsrisskorrosionsuntersuchungen durchgeführt.
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF-FOSTA
    Laufzeit: 09/2018-08/2020
  • Induktionswärmetechnik als praxisrelevantes Vor- und Nachbehandlungsverfahren zur Verbesserung der Schweißnahtqualität beim Unterwasserschweißen von Feinkornstählen mit erhöhtem Kohlenstoffäquivalent
    Ziel des Forschungsprojektes ist die Erarbeitung einer effektiven Alternative zur aufwändigen Temper-Bead-Technik, um höherfeste Stähle und Feinkornbaustähle mit einem Kohlenstoffäquivalent von CEV > 0,4 hyperbar nass schweißbar zu machen. Dabei sollen der Wasserstoffgehalt und das Gefüge kontrollierbar werden.
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 01.07.2018 - 30.06.2020
  • Untersuchungen zur Ermüdungsfestigkeit von nass geschweißten Offshore-Stählen
    Ziel des Forschungsprojektes ist es, valide Ermüdungsfestigkeitswerte für hyperbar nass geschweißte Offshore-Stähle zu ermitteln. Für die Abschätzung von möglichen Folgen einer schweißtechnischen Reparatur und die Berechnung der Restlebensdauer sind Festigkeitswerte als Datenbasis von hoher Bedeutung. Dabei soll neben dem Einfluss der Wassertiefen auch der Wasserstoffgehalt als möglicher Einfluss auf den Rissstart untersucht werden.
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 01.12.2019 - 31.05.2022
  • Füllstoffoptimierte Doppelmantel-Fülldrähte zum nassen UW-Schweißen
    Die Analyse des Verfahrens zum nassen Unterwasserschweißen zeigt, dass die Verwendung des Fülldrahtes großes Potential für diesen Prozess bietet, als günstige und vielfältig einsetzbare Alternative zur Stabelektrode den UW-Markt zu bereichern. Ziel des Forschungsprojektes IGF 20363 N ist es, die Grundlagen zur Entwicklung eines füllstoffoptimierten Doppelmantelfülldrahts für das nasse Schweißen unter Wasser zu schaffen.
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 01.01.2019 - 30.06.2021
  • Transdisziplinäre Forschung zur Entsorgung hochradioaktiver Abfälle in Deutschland (TRANSENS)
    Radioaktive Abfälle müssen sicher entsorgt werden. Die sichere Entsorgung ist wissenschaftlich anspruchsvoll und wird in der Gesellschaft kontrovers diskutiert. Eine tragfähige Entsorgungslösung kann nur dann gefunden werden, wenn der Brückenschlag zwischen Gesellschaft und Wissenschaft gelingt. Bei TRANSENS wirken Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die interessierte Öffentlichkeit und weitere Akteure zusammen.
    Jahr: 2019
    Förderung: BMWi und Volkswagenstiftung
    Laufzeit: 01.10.2019 - 31.03.2025
  • Entwicklung eines 3D-Modells zur Beschreibung der Mikrostrukturentwicklung in Nickelbasis-Superlegierungen bei starker thermo-mechanischer und thermo-chemischer Kopplung
    In Kooperation mit dem Institut für Kontinuumsmechanik (IKM) soll ein Modell entwickelt werden, das das Verhalten der Mikrostruktur von Nickelbasis-Superlegierungen bei Kriechbelastung beschreibt. Es werden Kriechversuche durchgeführt und die Änderungen der Mikrostruktur mittels DIC (Digital Image Correlation) und Orientierungsmessungen verfolgt, welche sowohl im Rasterelektronenmikroskop, als auch dreidimensional im Röntgenmikroskop (mit DCT, Diffraction Contrast Tomography) durchgeführt werden.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2019-12/2020
  • HyFunk - Experimentelle und numerische Untersuchungen zu lokal aufschäumbaren Strangpressprofilen für die additive Fertigung von hybriden Funktionsstrukturen
    Leichtbaukonzepte bieten vielversprechende Lösungsansätze für eine ressourceneffiziente und nachhaltige Entwicklung und Fertigung technischer Funktionsstrukturen. Eine erfolgversprechende Leichtbaustrategie liegt hierbei in der Zusammenführung unterschiedlicher Materialien zu integrierten hybriden Strukturen aus Metall, Kunststoff und ggf. Verstärkungsfasern. Durch die gezielte Kombination der spezifischen Materialeigenschaften können funktionsgerechte, gewichtsoptimierte und individualisierte hybride Funktionsstrukturen hergestellt werden.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 05/2020-04/2024
  • Entwicklung von Halbzeugen mit optimierten Dämpfungseigenschaften auf Basis von pseudoelastischen eisenbasierten Formgedächtnislegierungen (FGL)
    Ziel des Projektes ist die Entwicklung von Halbzeugen mit definierten Dämpfungseigenschaften für eine spätere Anwendung in Stützen-Träger-Verbindungen. Für die Untersuchungen soll aufgrund der vielversprechenden Eigenschaften aktueller Forschungsvorhaben die eisenbasierte FGL Fe36Mn8Al8,5Ni verwendet werden. Im Gegensatz zu FGL die auf Ni-Ti-, Cu- oder Co-Ni- basieren, weist Fe36Mn8Al8,5Ni zum Teil deutlich geringere Materialkosten auf und wegen der Analogie zu den bekannten Stahlwerkstoffen kann die bereits etablierte Anlagen und Prozesstechnik verwendet werden. Die bereits an monokristallinem Material erzielten Ergebnisse sollen auf polykristallines Material und praxisnahe Anwendungen überführt werden. Im besonderen Fokus der Untersuchung steht der Schweißprozess und der Einfluss auf die FGL-Eigenschaften mit vor- und nachgelagerter Wärmebehandlung.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG HA 5843/14-1 / und MA 1175/82-1
    Laufzeit: 01.09.2019 – 15.05.2023
  • Untersuchung und Optimierung der Prozessparameter und Werkzeuge zum Unterwasserkleben von Halterungssystemen
    Ziel des Projektes ist die Untersuchung des Einflusses der Prozessparameter des mehrstufigen Injektionsverfahrens (Medien, Zeiten, Drücke, etc.) auf die Verbindungsgüte und die Entwicklung eines entsprechenden teilautomatisierten Werkzeugs für den Einsatz durch Taucher oder ROVs. Dazu erfolgt die Festlegung von Oberflächenvorbereitungsverfahren bzgl. ihrer Reinigungsqualität und Anwendung im Unterwasserbereich. Zur Steigerung der Langzeitbeständigkeit wird die Abdichtung der Klebfuge untersucht und ein autarkes Heizsystem für die Aushärtung entwickelt.
    Jahr: 2020
    Förderung: AiF-IGF
    Laufzeit: 01.02.2020 - 31.06.2022
  • Untersuchungen der Elektrodengeometrie und des Elektrodenmaterials zur Erzielung einer höheren Elektrodenstandzeit beim manuellen Elektrokontakttrennen unter Wasser
    Das UW-Elektrokontakttrennen ist ein elektrothermisches Metallbearbeitungsverfahren, bei dem die direkte Umwandlung von elektrischer in thermische Energie mittels Joulescher Erwärmung und Lichtbogenerwärmung erfolgt. Das Ziel des Forschungsvorhabens leitet sich aus dem hohen Verschleiß der Scheibenelektrode ab. Dieser soll beim manuellen und halbautomatischen Elektrokontakttrennen unter Wasser durch eine Optimierung des Elektrodenwerkstoffes und der Elektrodengeometrie minimiert werden.
    Jahr: 2020
    Förderung: AiF-IGF
    Laufzeit: 01.12.2019 - 31.05.2022
  • Steigerung der Wirtschaftlichkeit der Wasserstrahltechnik durch die Entwicklung eines Systems zum automatisierten Schneidkopfwechsel (SESAM)
    Im Rahmen des Vorhabens „SESAM“ wird ein System zum automatisierten Schneidkopfwechsel in der Wasserstrahltechnik entwickelt. Durch die komplexen Anforderungen an die Verbindung zwischen Strahlwerkzeug und Führungsmaschine, existiert bisher kein solches System auf dem Markt. Ein Werkzeugwechsel ist erforderlich, um zwischen Verfahrensvarianten des Wasserstrahlschneidens zu wechseln oder um Verschleißteile, wie Wasserdüsen oder Fokussierrohre auszutauschen. Neben der Ausrichtung des Werkzeugs gegenüber seinem Bezugssystem, muss die Verbindung auch die Abdichtung gegen den in der Wasserstrahltechnik eingesetzten Arbeitsdruck gewährleisten.
    Jahr: 2020
    Förderung: BMWi - WIPANO
    Laufzeit: 01.03.2019 - 01.02.2021
  • Untersuchung der Mikromechanismen des elektroplastischen Effekts in Magnesiumlegierungen mittels Elektronenmikroskopie
    Für Magnesiumlegierung ist die Nutzung des elektro-plastische Effektes besonders attraktiv, da hier aufgrund des hexagonal dichtest gepackten Gitters, d.h. der eingeschränkten Zahl der Gleitsysteme, eine schlechte Umformbarkeit bei Raumtemperatur vorliegt. Ziel dieses Forschungsprojekts ist es, die Mikromechanismen des elektro-plastischen Effektes am Beispiel von Reinmagnesium und Magnesiumlegierungen mittels elektronenmikroskopischer Methoden grundlegend zu verstehen.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2020-12/2022
  • Prüfkonzept zur Detektion von rissbehafteten Schweißnähten an Offshore-Strukturen unterhalb der Wasserlinie
    Mit dem übergeordneten Ziel der Energiewende ist zum langfristigen Betrieb von Offshore-Windenergieanlagen eine effiziente Zustandserfassung der Unterwasser-Gründungsstrukturen erforderlich. Definierte Aussagen über Fehlerlage und –Größe ermöglichen erst eine ressourceneffiziente Instandsetzung. Ziel ist daher die Entwicklung eines einheitlichen Prüfkonzepts zur empfindlichen Detektion von rissbehafteten Schweißnähten in allen Tiefenlagen an Offshore-Strukturen unterhalb der Wasserlinie. Die Realisierung erfolgt über eine Kombination aus der oberflächensensitiven Wirbelstrom- und der tiefensensitistiven Phased-Array-Ultraschallprüfung, integriert in einen für den Unterwassereinsatz geeigneten Prüfkopf. Innerhalb der Untersuchungen werden insbesondere das Detektionsvermögen und die Fehlerentdeckungswahrscheinlichkeit untersucht und bewertet.
    Jahr: 2020
    Förderung: AiF-IGF
    Laufzeit: 01.01.2020 – 31.12.2021
  • Charakterisierung des Kriechverhaltens einer Nickelbasis-Superlegierung unter nicht-isothermen Bedingungen und Modifikation der Kriechlebensdauer mittels Stromimpulsbehandlung
    In diesem Projekt wird das Kriechverhalten der einkristallinen Nickelbasis-Superlegierung CMSX-4 untersucht. Dazu werden nicht-isotherme Zeitstandversuche durchgeführt, bei denen die Proben vergleichsweise hochfrequenten Temperaturänderungen unterzogen werden. Darüber hinaus werden die Proben mit Elektroimpulsen zwischenbehandelt. Die Impulse hoher Stromdichte wirken sich auf die Versetzungsanordnung sowie die lokale chemische Zusammensetzung und damit auf das Kriechverhalten aus.
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2021- 12/2023
  • Entwicklung neuer Scheibenelektrodenwerkstoffe für das Kontaktlichtbogentrennschleifen (CAMG)
    Im Rahmen des Projektes soll das Kontaktlichtbogentrennschleifen (CAMG) für den Einsatz in Stilllegungs- und Rückbauprojekten von Atomkraftwerken weiterentwickelt werden. Die größte Herausforderung stellt dabei der Scheibenverschleiß dar, welcher die Prozessstabilität und die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens beeinträchtigen kann. Durch die Anwendung additiver Fertigungsverfahren auf der Basis von draht- und pulverbasierten Systemen sollen konkret auf den Belastungsfall zugeschnittene, werkstofftechnische Lösungen für das Scheibenmaterial und die Schneidwerkstoffe entwickelt werden. Für die sinnvolle Verwendung im Rückbauprozess muss die Schneidscheibe einfach und möglichst automatisierbar gewechselt werden können. Dafür ist eine Konstruktion zu entwickeln, welche ebenfalls die Energieversorgung sicherstellt. Hier ist das Ziel des Projektes einen auf Gallium basierenden Flüssigkeitsstromübertrager zu realisieren.
    Jahr: 2021
    Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung
    Laufzeit: 01.06.2021 – 31.08.2024
  • Erforschung und Simulation des Strömungsverhaltens einer geregelten Brenngas-Sauerstoffmischung im Bereich des Mischrohres und in der Brenngasdüse zur Verhinderung von Flammenrückschlägen
    Zur Entwicklung eines neuartigen Injektorprinzips von autogenen Brennschneidern sind Zustandskenntnisse der Prozessgase in der Mischkammer und im Düsensystem erforderlich. Hierzu werden im Rahmen des Forschungsprojekts Strömungssimulationen und entsprechende Validierungsversuche durchgeführt. Im Fokus der Untersuchungen stehen die optimale Durchmischung der Gase für eine effektive Verbrennung sowie die Vermeidung von Prozessstörungen wie beispielsweise Flammenrückbrand oder -rückschlag.
    Jahr: 2021
    Förderung: AiF ZIM
    Laufzeit: 01.04.2021 – 31.03.2023
  • Implementierung eines Monitoringsystems zur Evaluierung der Korrosionsvorgänge an Behältermaterialien in Bentonit-basierten Endlagerkonzepten
    Übergeordnetes Ziel des IMKORB-Projektes ist die Entwicklung eines Monitoringsystems zur Durchführung von fernbestimmten Langzeit-In-situ-Untersuchungen bei Korrosionsexperimenten an Endlagerbehältermaterialien im Kontakt zu Bentonit in einem Untertagelabor. Die Entwicklung wird dabei unterteilt in die Erstellung einer Korrosionskarte zum einen und der Entwicklung einer geeigneten Messtechnik zum anderen. Im Rahmen der Erstellung der Korrosionskarte erfolgt eine detaillierte Charakterisierung der Korrosionsprozesse und der ermittelbaren Messgrößen.
    Jahr: 2021
    Förderung: BMWi/PTK
    Laufzeit: 01.08.2021 – 31.07.2025
  • Entwicklung eines Schneidventils zum Schalten von Suspensionen für das Wasserstrahlschneiden (VentiSus)
    Im Rahmen des vom BMWi geförderten Vorhabens „VentiSus“ wird ein Schneidkopf für das Wasserabrasivsuspensionsstrahlschneiden (WASS) entwickelt, der es ermöglicht den Schneidprozess durch einen Schaltvorgang zu unterbrechen und wieder zu starten ohne den gesamten Druckbehälter über den Schneidkopf leeren zu müssen. Bisher sind Schaltventile lediglich für andere Verfahrensvarianten, wie das Reinwasser- sowie das Wasserabrasivinjektorstrahlschneiden auf dem Markt verfügbar. Dadurch lassen sich verfahrensspezifische Vorteile der WASS Technik nicht auf kommerziell vertriebene Anlagen übertragen.
    Jahr: 2021
    Förderung: BMWI - WIPANO
    Laufzeit: 01.03.2021 - 28.02.2023
  • Untersuchung zum Korrosionsrisiko beim Einsatz von austenitischem Schweißgut zur Vermeidung wasserstoffinduzierter Rissbildung beim nassen Unterwasserschweißen
    Ziel dieses Forschungsprojekts ist es, die Entwicklung des nassen Unterwasserschweißens mit Stabelektroden weiter zu entwickeln. Wie in früheren Studien gezeigt, hat die Zugabe von austenitischen Schweißzusätzen bei umhüllten Stabelektroden die Menge an diffusiblen Wasserstoff und somit auch das Risiko einer Wasserstoffversprödung verringert. Im aktuellen Projekt wird das Korrosionsverhalten durch unterschiedliche mikrostrukturelle Phasen im Stahl beim Unterwasserschweißen untersucht.
    Jahr: 2021
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 01.01.2021 - 31.06.2023
  • Digitalisierung additiv gefertigter Großbauteile - DigAddit
    Die Digitalisierung von Produkten und Prozessketten bildet eine essentielle Grundlage für Fertigungsprozesse, welche den immer stärker zunehmenden Trend zu Produktindividualisierung, globalisierter Produktion und Nachhaltigkeit bedienen müssen. Um Großstrukturen zu digitalisieren, eignet sich vor allem die Durchstrahlungsprüfung, da sie auch bei individuellen Produkten und unterschiedlichen Abmessungen gezielt einsetzbar ist.
    Jahr: 2021
    Förderung: Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur
    Laufzeit: 12/2021 – 06/2024
  • Automatisierte Spraykühlung von Schmiedebauteilen
    Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer automatisierten und bauteilunabhängigen Luft-Wasser-Spraykühlung im Anschluss an das Schmieden zur Reduzierung des Gesamtenergiebedarfs und der Gesamtprozessdauer. Hierzu wird eine inverse Prozessauslegung der Spraykühlung auf Basis numerischer Simulationen und experimenteller Validierungen der Gefügeumwandlung vorgenommen. Zusätzlich wird mit den Projektpartnern ein adaptives Handling sowie ein berührungsloses Temperaturmesssystem zur besseren Prozesskontrolle entwickelt.
    Jahr: 2021
    Förderung: AiF ZIM
    Laufzeit: 01.03.2021 - 31.02.2024
  • Partikelmodifizierung von Niob-MASC-Legierungen mittels Prozessierung unter Semi-Levitation im Kaltwand-Induktionstiegel
    Niob-MASC Systeme (Metal And Silicide Composites) sind für die Anwendung als Hochtemperaturkomponenten als Alternative zu verbreiteten Nickel‑Basissuperlegierungen interessant. Gemeinsam mit dem ETP (LUH) wird erstmals eine Partikelverstärkung von Nb-MASC-Systemen untersucht. Eine gesteigerte Festigkeit und effizientere Herstellungsroute mittels Kaltwand-Induktionstiegel sollen das Anwendungsfeld von Nb-MASC-Legierungen erweitert sowie die spezifischen Materialeigenschaften verbessern.
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01.07.2021 - 30.06.2024
  • Entwicklung vielkristalliner zweiphasiger CoNiAl-Formgedächtnislegierungen mit hoher funktioneller Stabilität
    Ziel des Projektes ist das Problem des Korngrenzenversagens in polykristalline Formgedächtnislegierungen zu überwinden. Die Strategie hierzu umfasst ein gezieltes Aufwachsen einer duktilen γ-Phase an den Korngrenzen und die Unterstützung einer reversiblen Umwandlung dieser Phase in ihre Tieftemperaturmodifikation (ε-Phase). Durch anschließende spannungsinduzierte Martensit-(SIM)-Alterung werden feinste folgende Ausscheidungen gebildet, die eine vollständige γ-ε-Umwandlung unterstützen.
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 04/2021 – 03/2024
  • Neue quinäre und senäre Hochentropie-Formgedächtnislegierungen (HE-FGL) – Erforschung und Nutzung der martensitischen Umwandlung und der Formgedächtniseffekte in chemisch komplexen System
    Die Entwicklung von Hochentropie-Formgedächtnislegierungen verfolgt das Ziel der unerwünschten funktionalen Ermüdung von konventionellen Formgedächtnislegierungen entgegenzuwirken. Hochentropielegierungen bestehen aus mindestens fünf Elementen und sind in äquiatomar oder nahe-äquiatomar zusammengesetzt. Innerhalb der Forschung des IW konnten hier bereits unter mehr als 1500 MPa Last erfolgte Verformungen erfolgreich durch den Formgedächtniseffekt zurückgestellt werden. Gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften der Ruhr-Universität Bochum werden innerhalb der Förderphase neue quinäre und senäre Formgedächtnislegierungen entwickelt und hinsichtlich ihrer mechanischen und funktionalen Eigenschaften verbessert. Dies beinhaltete die Verbesserung des Herstellungsverfahrens, sowie die thermo-mechanische Nachbehandlung für eine homogenere Mikrostruktur und höhere Duktilitäten der Werkstoffe. Zudem soll ein Demonstrator hergestellt werden, der unter technisch relevanten Bedingungen getestet wird. Der Fokus im Projekt liegt auf der funktionellen Ermüdung, da sie die Lebensdauer von Formgedächtniskomponenten am stärksten mitbestimmt.
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01.01.2021 - 31.12.2023
  • Prüfmittel-Fähigkeitsanalyse zur Detektion und Bewertung von Schleifbrand an Randzonen mittels Wirbelstromprüftechnik
    Innerhalb eines Schleifprozesses kann es durch fehlerhaft eingestellte Parameter zu einer erhöhten thermischen Belastung der Randzone kommen. In Abhängigkeit der thermischen Belastung können Veränderungen des Gefüges und des Eigenspannungszustandes auftreten, durch welche die Lebensdauer herabgesetzt wird. Im Vorgängervorhaben „Schleifbrandprüfung mittels ZFP-Mikromagnetik unter Verwendung eines robusten Sensorsystems“ wurde eine Wirbelstromsensorik auf Basis der Harmonischen Analyse entwickelt, mittels derer Schleifbrandschädigungen eindeutig detektiert und bewertet werden können. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist eine weiterführende Qualifizierung der entwickelten Wirbelstromsensorik. Hierzu werden die Auflösungsgrenzen der Sensorik hinsichtlich der Schädigungsintensität, der Schädigungsgröße sowie der Position und Lage der Schädigung bestimmt und eine weitere Bauteilgeometrie betrachtet.
    Jahr: 2022
    Förderung: Forschungsvereinigung Antriebstechnik e. V. (FVA)
    Laufzeit: 01.02.2022 – 31.01.2023
  • Untersuchung zum Wasserstoffgehalt in der Prozesszone und dem resultierenden Wasserstoffeintrag in das Schweißgut beim nassen Lichtbogen- und Laserstrahlschweißen (WaPro)
    Das Ziel dieses Forschungsvorhabens besteht in der Untersuchung des Wasserstoffgehaltes in der Prozesszone und dem resultierenden Wasserstoffeintrag in das Schweißgut. Ein wesentlicher Aspekt gilt hierbei dem Verständnis, an welcher Stelle der Prozesszone der Wasserstoff gebildet wird und wie sich die wesentlichen Prozesseinstellgrößen auf die Entstehung und Quantität auswirken. Ziel ist es ferner zu klären, wie sich die Wasserstoffkonzentration in der Prozesszone auf den Wasserstoffeintrag in die Schweißnaht auswirkt.
    Jahr: 2022
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01.01.2022 - 31.12.2024
  • Auswirkung einer Tiefsttemperaturbehandlung im Wärmebehandlungsprozess von Werkzeugstählen auf Korrosionsbeständigkeit, Maß- und Formhaltigkeit und Bruchzähigkeit
    In vielen Bereichen führt die Korrosion zu erheblichen volkswirtschaftlichen Schäden. In Kombination mit Verschleißvorgängen führt eine Korrosion zu einem erhöhten Materialverlust, bis hin zur Störung der Bauteilfunktion mit den resultierenden Folgekosten durch Ausfall und Ersatz. Durch die Anwendung einer Tiefsttemperaturbehandlung kann wohlmöglich das Korrosionsverhalten, das Verzugspotential sowie die Bruchzähigkeit (Wasserstoffversprödung) von metallischen Werkstoffen verbessert werden.
    Jahr: 2022
    Förderung: AiF-IGF
    Laufzeit: 01.06.2022 - 31.05.2024
  • Galliumhaltige Reaktionslote
    Gegenstand des Vorhabens ist die Entwicklung von Reaktionslotsystemen, die sich schon bei einer Löttemperatur unterhalb von 450 °C verarbeiten lassen, aber nach dem Löten und einer Diffusionswärmebehandlung eine Wiederaufschmelztemperatur von mehr als 800 °C erreichen. Hierzu wird die Kombination aus bei niedriger Temperatur schon flüssigen Weichlotlegierungen (Zinn, Gallium) und hochschmelzenden Feststoffmetallen (z.B. Kupfer) untersucht. Um sicherzustellen, dass Flüssigmetall und fester Zusatzwerkstoff ein definiertes Verhältnis zueinander aufweisen und weitestgehend porenfrei sind, wird der feste Zusatzwerkstoff als offenporige Sinterstruktur, in die das Flüssigmetall infiltriert wird, ausgeführt. Diese Sinterstruktur kann entweder „freistehend“ erzeugt werden oder aber bereits auf einen der späteren Fügepartner als Beschichtung gesintert werden.
    Jahr: 2022
    Förderung: IGF-DVS
    Laufzeit: 03/2022 – 11/2024
  • Zerstörungsfreie Detektion des Restaustenitgehalts in der Wärmebehandlungsroute beim Härten von Wälzlagerstählen
    Unter ausreichender mechanischer Belastung wandelt Restaustenit spannungs- oder verformungsinduziert in Martensit um. Die Festigkeit und Duktilität eines Bauteils können somit zusätzlich gesteigert werden (TRIP-Effekt). Insbesondere bei Bauteilanwendungen mit Belastungsspitzen kann durch präzise eingestellte Restaustenitgehalte mit ausreichender Restaustenitstabilität eine beachtliche Lebensdauersteigerung erzielt werden. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die zerstörungsfreie inline Erfassung und Bewertung des Restaustenitgehalts komplexer Wärmebehandlungslinien in verschiedenen Tiefenlagen mittels in-situ Wirbelstromprüftechnik.
    Jahr: 2022
    Förderung: AiF-IGF Vorhaben Nr.: 22623 N / 2
    Laufzeit: 01.09.2022 – 28.02.2025
  • Lastsensitive Zahnwelle mit sensorischem Werkstoff
    Zahnwellenverbindungen (ZWV) zählen zu den höchstbelasteten Maschinenelementen im Antriebsstrang und sitzen üblicherweise so zentral im Leistungsfluss, dass die von der ZWV erfahrene Beanspruchung sowie weitere an dieser Stelle aufgezeichnete Messgrößen zur Bewertung der weiteren kritischen Maschinenelemente eingesetzt werden können. Auftretende kritische Bauteilbeanspruchungen sollen mithilfe eines Werkstoffsensors in Kombination mit einer Wirbelstromprüfung detektiert werden
    Jahr: 2022
    Förderung: DFG - SPP2305
    Laufzeit: 01/2022 – 12/2024
  • Qualifizierung von metallischen Werkstoffen in Wasserstoffatmosphäre unter zyklischen Lasten
    In Zusammenarbeit mit dem Deutschen Institut für Kautschuktechnologie e.V. (DIK) und der Firma HARTMANN VALVES GmbH entwickelt das Institut für Werkstoffkunde (IW) einen versprödungsresistenten Werkstoffverbund mit dessen Hilfe sich Armaturen und Wellheads in reiner Wasserstoffatmosphäre abdichten lassen. Ein weiterer Aspekt ist der Einfluss zyklischer Lasten, welche auf Armaturen, Wellheads oder Wasserstoffleitungen aufgrund von Druckänderungen wirken können. Die Auswirkungen wasserstoffbedingter Werkstoffdegradation im Zusammenspiel mit zyklischen Lasten auf die jeweilige Bauteillebensdauer ist integraler Bestandteil des Forschungsvorhabens.
    Jahr: 2022
    Förderung: NBank – Wasserstoffrichtlinie
    Laufzeit: 08/2022 – 12/2024
  • Recherche und Beschreibung für das Endlagerbehältersystem in Frage kommende Materialien (ElaBeMa)
    Im fortschreitenden Standortauswahlverfahren stellen sich vermehrt Fragen nach der technischen Barriere zur Beschreibung und Entwicklung des Entsorgungspfades. Viele dieser Fragen sind bisher nicht zu beantworten, da die für die Antworten notwendigen Ausgangsbedingungen, noch nicht definierbar sind. Hier setzt die Projektidee mit dem Ziel an, für das Gesamtsystem Endlagerbehälter wirtsgesteinsübergreifend zu recherchieren, welche Materialien in Bezug auf die an die Behälter zu stellenden Anforderungen in Frage kommen können sowie die Recherche auf die derzeitigen ingenieurtechnischen Werkstoffentwicklungen zu erweitern.
    Jahr: 2023
    Förderung: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV)
    Laufzeit: 01.01.2023 – 30.06.2024
  • Zerstörungsfreie Charakterisierung von Beschichtungen und Werkstoffzuständen hochbeanspruchter Kalanderwalzen
    Mithilfe dieses Transferprojektes soll eine zustandsbasierte Regeneration von Kalanderwalzen ermöglicht werden. Hierzu erfolgt auf Basis der im SFB 871 Teilprojekt A1 gewonnenen Erkenntnisse eine Weiterentwicklung der eingesetzten zerstörungsfreien Prüftechniken, um eine differenzierte Befundung des Schichtsystems einer Kalanderwalze durchführen zu können. Gemeinsam mit dem Anwendungspartner wird auf Basis des zerstörungsfrei bestimmten Ist-Zustands der Kalanderwalze ein Modell entwickelt, aus dem erforderliche Regenerationsmaßnahmen und –zeitpunkte zustandsbasiert abgeleitet werden können.
    Jahr: 2023
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2023 – 12/2025
  • Entwicklung eines Greybox-Modells zur Prognose der Leistungsfähigkeit PVD-beschichteter Hartmetallwerkzeuge
    Obwohl der überwiegende Teil von Zerspanprozessen mit geometrisch bestimmter Schneide mit beschichteten Hartmetallwerkzeugen durchgeführt wird, ist das reale, komplexe Einsatzverhalten dieser Werkzeuge nach derzeitigem Stand der Forschung weder zufriedenstellend messbar, noch ausreichend modellhaft beschreibbar. Um eine wissensbasierte Qualifizierung PVD-beschichteter (physical vapour deposition) Werkzeuge durchführen zu können, ist die Kenntnis über Versagensbeginn, Verschleißfortschritt und Restlebensdauer erforderlich. Neben den Schichteigenschaften ändern sich zusätzlich die prozessbedingten Belastungen infolge des Werkzeugverschleißes. Da experimentelle Ansätze bisher nur begrenzt Aufschluss über die Lastspannungen geben, wird eine Prognose des diskontinuierlichen Schichtversagens zusätzlich erschwert. Das Ziel des Teilprojekts innerhalb des Schwerpunktprogramms liegt gemeinsam mit dem Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) im Verständnis der grundlegenden Wechselwirkungen zwischen dem instationären Belastungskollektiv und der Veränderung der Schichteigenschaften zur Ableitung von hochgenauen Modellen zur Vorhersage des Einsatzverhaltens PVD-beschichteter Zerspanwerkzeuge.
    Jahr: 2023
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01.08.2023 - 31.07.2026
  • Steuerung der Mikrostruktur von Titan Grad 5 durch Zugabe von Impf- und Flussmittel unter Steuerung der Abkühlrate beim Wire-and-Arc-Additive-Manufacturing
    Additive Fertigungsverfahren bieten das Potential, die Produktionskosten von geometrisch anspruchsvollen Titanbauteilen durch bessere Ressourceneffizienz reduzieren zu können. Wire-and-Arc-Additive-Manufacturing (WAAM) ist aufgrund seiner hohen Abschmelzleistung für die Fertigung von Mittel- bis Großbauteilen geeignet. Die prozessbedingte einseitige hohe Wärmeeinbringung führt jedoch zur Ausbildung einer unerwünschten, säulenförmigen dendritischen Mikrostruktur mit anisotropen mechanischen Eigenschaften. Durch Verwendung von Impf- und Flussmitteln kann die dendritische in eine äquiaxiale Mikrostruktur geändert werden. Kombiniert mit einem Temperaturmanagementsystem soll die Kornfeinung gefördert und der Grad der Ausscheidungen variabel einstellbar werden. Der Ansatz basiert auf Arbeiten, die im Teilprojekt B6 des SFB871 durchgeführt wurden. Im Rahmen des beantragten Transferprojektes sollen zusammen mit den Firmen EWM AG und EWM-EUEN GmbH WAAM-Bauteile mit isotropen mechanischen Eigenschaften hergestellt werden, wobei das Festigkeitsniveau über dem von Titan-Schmiedeteilen liegen soll.
    Jahr: 2023
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01.01.2023 - 31.12.2025
  • Tiefenabhängige Steuerung von Lichtbogenstabilität, Porosität und dem Eigenschaftsprofil der Schweißnähte beim kontinuierlichen UW-Schweißen durch die Variation der Füllstoffzusammensetzung von UW-Doppelmantel-Fülldraht
    Ein kontinuierliches Schweißverfahren erhöht im Bereich des nassen UW-Schweißens die Planbarkeit der Schweißarbeiten. Allerdings hängen die außergewöhnlichen Bedingungen bei der Durchführung des nassen Unterwasserschweißens und die Komplexität der Erzielung hochwertiger Verbindungen weniger mit den technischen als vielmehr mit den thermischen und metallurgischen Eigenschaften dieses Verfahrens zusammen.
    Jahr: 2023
    Förderung: AiF-IGF
    Laufzeit: 04/2023 – 03/2025
  • Entwicklung einer fließfähigen und förderbaren Pulverabdeckung zum Schutz des Lichtbogens beim nassen Unterwasserschweißen mit Massivdraht
    Das nasse Unterwasserschweißen mit Stabelektroden ist das meistgenutzte Reparaturverfahren für Offshore-Strukturen. Die Qualität der Schweißnaht wird jedoch durch verschiedene Aspekte negativ beeinflusst. Die hohe Abkühlrate in der Wärmeeinflusszone, sowie die durch Wasserdissoziation entstehende hohe Wasserstoffkonzentration in der Lichtbogenatmosphäre, steigern das Risiko von Kaltrissen. Dies limitiert die Auswahl von UW-schweißgeeigneten Stahlsorten.
    Jahr: 2023
    Förderung: AiF-IGF
    Laufzeit: 04/2023 – 03/2025
  • Entwicklung eines Kaltriss-Tests und Ermittlung eines Wasserstoff-Grenzwertes für das nasse Unterwasserschweißen
    Ziel des Forschungsvorhabens ist die Ermittlung eines Wasserstoffgrenzwertes für das nasse Schweißen, in Abhängigkeit des Grundwerkstoffes, der Schweißparameter und der zu erwartenden Lasten. Im Offshore- als auch im Binnenbereich steigt der Bedarf an Unterwasserschweißungen. Insbesondere steigt die Nachfrage für Reparaturschweißungen an Bauteilen unterhalb der Wasseroberfläche, bei denen qualitativ hochwertige Schweißnähte nötig sind. Problematisch ist bei Lichtbogenschweißverfahren unter Wasser die Gefahr von wasserstoffinduzierten Kaltrissen.
    Jahr: 2023
    Förderung: AiF-IGF
    Laufzeit: 09/2023 – 12/2025
  • Entwicklung eines Systems zum wasserstoffbasierten autogenen Brennschneiden für die nachhaltige und energieeffiziente Produktionstechnik
    Ziel des Projekts „HydroCut“ ist die Entwicklung eines wasserstoffspezifischen und vollautomatisierten Brennersystems für das nachhaltige und zukunftssichere autogene Brennschneiden. Im Fokus der Forschungsaktivitäten stehen die bedarfsgerechte Flammenführung, -detektion sowie -einstellung. Dadurch soll eine Verbesserung der Flammeneinstellung und eine erhöhte Prozesssicherheit erreicht sowie der Automatisierungsgrad des Brennschneidprozesses erhöht werden.
    Jahr: 2023
    Förderung: AiF ZIM
    Laufzeit: 01.11.2023 – 31.10.2025
  • Online-Monitoring des Schädigungsverhaltens bei zyklisch hochbeanspruchten Offshore-Strukturen mittels ZfP-Prüftechniken
    Eine hohe Zuverlässigkeit von Offshore-Windenenergieanlagen ist entscheidend für einen wirtschaftlichen Betrieb der Anlagen. Gerade Offshore entfallen gemäß dem Bundesverband WindEnergie (BWE) etwa ein Viertel der Gesamtkosten auf Service und Wartung der Anlagen. Damit liegen die Aufwände deutlich über denen für Onshore-Anlagen, die sich im niedrigen einstelligen Prozentbereich bewegen. Insbesondere die widrigen Umgebungsbedingungen, die zu einer höheren Beanspruchung führen sowie die schlechte und witterungsabhängige Zugänglichkeit sind für diese hohen Anteile verantwortlich. Intelligente Wartungs- und Servicekonzepte sind notwendig, um eine sicheren Betrieb und wirtschaftlichen Ertrag der Anlagen zu gewährleisten.
    Jahr: 2023
    Förderung: BMWK, IGF
    Laufzeit: 10/2023 - 03/2026
  • Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit von unter Wasser nass geschweißten Verbindungen
    Ziel des Forschungsvorhabens ist es, valide Ermüdungsfestigkeitswerte für hyperbar nassgeschweißte Offshore-Stähle zu ermitteln. Für die Abschätzung von möglichen Folgen einer schweißtechnischen Reparatur und die Berechnung der Restlebensdauer sind Festigkeitswerte als Datenbasis von hoher Bedeutung. Das Projekt zielt darauf ab, die mechanische Nachbehandlung und insbesondere das höherfrequente Hämmern für UW-Anwendungen zu validieren und zu qualifizieren. Es soll ein praxistaugliches Qualitätssicherungskonzept entwickelt werden, um die Ermüdungsfestigkeit sicher zu erhöhen.
    Jahr: 2024
    Förderung: IGF-DVS
    Laufzeit: 05/2024 – 10/2026
  • Auswirkung einer Gleichstromimpulsüberlagerung auf den Prozess des E-Hand Schweißens unter Wasser
    Beim nassen Unterwasserschweißen steht der Schweißer in direktem Kontakt mit dem Wasser und führt den Lichtbogenprozess ebenfalls direkt in dieser Umgebung durch. In diesem Forschungsprojekt soll der Lichtbogen durch Modulation des Lichtbogenstroms in Form von Pulsprozessen beim manuellen Unterwasserschweißen optimiert werden. Hinsichtlich der Störungen durch die Blasenbildung bei der Zersetzung der Elektrodenumhüllung und der Steuerung des Metallübergangs werden durch die pulsartige Modifikation des Lichtbogenprozesses Fortschritte im tiefenabhängigen Unterwasserschweißprozess erwartet.
    Jahr: 2024
    Förderung: IGF-DVS
    Laufzeit: 04/2024 – 03/2026
  • Automatisierte Vorschubregelung bei der Elektrokontaktbearbeitung unter Wasser durch Auswertung und Nutzung der Lichtbogenparameter mittels KI-Methoden (AutArc)
    Im Rahmen des kerntechnischen Rückbaus müssen aktivierte Großkomponenten unter Wasser zerlegt werden. Eine vielversprechende Methode ist die Elektrokontaktbearbeitung, die sich durch geringe Rückstellkräfte sowie Eignung für große Wandstärken und komplexe Bauteilgeometrien auszeichnet. Herausforderungen bei dieser Technologie bestehen in der Abhängigkeit von Position, Kinematik und Vorschub im Prozess, von der Qualifikation und Erfahrung des Bedieners sowie von den Möglichkeiten der visuellen Prozessbeobachtung.
    Jahr: 2024
    Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung
    Laufzeit: 10/2024 – 09/2027
  • Hochfeste Aluminiumknetlegierungen aus der Gießwärme
    Zur Verbesserung der Nachhaltigkeit metallischer Werkstoffe wird in diesem Projekt eine energieeffiziente Prozesskette zur Herstellung von Aluminiumknetlegierungen untersucht. Gegenüber einer konventionellen Prozesskette vom Gießen zum Strangpressen mit viermaligem Erwärmen und Abkühlen ist eine deutliche Reduzierung des Energieaufwands möglich. Hierzu erfolgt lediglich ein Erwärmvorgang zum Urformen, dessen Gießwärme anschließend durchgängig genutzt wird. Besonderer Fokus wird zudem auf die Mikrostruktur und deren prozessabhängige Änderungen gelegt. Es soll eine Mikrostruktur mit geringer Korngröße sowie feinen Dispersoiden und festigkeitssteigernden Ausscheidungen eingestellt werden. Mithilfe dieser Mikrostruktur können die mechanischen Eigenschaften der Legierungen verbessert und gleichzeitig erhebliche Energieeinsparungen entlang der Prozesskette erzielt werden.
    Jahr: 2024
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 08/2024 – 07/2027
  • Entwicklung von robusten Methoden zur Eigenspannungsmessung auf PVD beschichteten Zerspanwerkzeugen
    Beim Auftragen von Hartstoffschichten mittels physikalischer Gasphasenabscheidung (engl. Physical Vapour Deposition, PVD) entstehen Eigenspannungen, die Eigenschaften wie Rissbeständigkeit, Bruchzähigkeit und Fräsleistung beschichteter Zerspanwerkzeuge beeinflussen. Die Messung dieser Eigenspannungen kann durch verschiedene Methoden erfolgen. Konventionelle Messmethoden stoßen jedoch aufgrund technischer und skalierungsbedingter Herausforderungen an ihre Grenzen, was ihre Anwendbarkeit einschränkt. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird in Zusammenarbeit mit dem Institut für Oberflächentechnik (IOT) der RWTH Aachen eine robuste, präparationsarme und schnelle Methode zur Messung lokaler Eigenspannungen entwickelt, die unabhängig von der Kristallinität der Schichten arbeitet. Im Fokus stehen dabei der Zusammenhang zwischen Druckeigenspannungen und der Rissbeständigkeit im Bereich der Schneidkante sowie die Validierung am etablierten kristallinen TiAlN-Schichtsystem.
    Jahr: 2025
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 15.01.2025 - 14.01.2027

Produktions- und Arbeitsgestaltung

  • WorkCam - Echtzeitfähige und kamerabasierte Ergonomiebewertung und Maßnahmenableitung in der Montage
    Ziel des Forschungsprojektes „Echtzeitfähige und kamerabasierte Ergonomiebewertung und Maßnahmen-ableitung in der Montage (WorkCam)“ ist die automatisierte, kontaktlose bzw. kamerabasierte Bewegungs-erfassung, -analyse und -beurteilung von Mitarbeitern an ihren Arbeitsplätzen mithilfe einer zu entwickelnden 3D-Messtechnik. Diese soll zudem anhand des Bewertungsergebnisses Handlungsempfehlungen für die Verbesserung ergonomischer Bewegungsabläufe unter Realbedingungen ableiten.
    Jahr: 2017
    Förderung: BMWi | IGF | AiF | GVB
    Laufzeit: 2017 - 2019
  • SafeMate
    Ziel des Forschungsvorhabens SafeMate ist es, kollaborative Montagesysteme in branchenübergreifenden Anwendungsfällen umzusetzen und hierauf aufbauend allgemeingültige Strategien und Konzepte für die Einführung und Gestaltung solcher Systeme zu entwickeln. Diese generellen Strategien sollen in einem Leitfaden zusammengefasst werden, der Unternehmen Orientierungshilfen im Sinne von Handlungs- und Entscheidungskorridoren bei der Gestaltung von kollaborativen Montagesystemen geben soll.
    Jahr: 2017
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 01.01.2017 - 31.12.2019
  • teamIn – Interaktive Führung und Technologien für die Teaminteraktion von Morgen
    Das Forschungsprojekt teamIn verfolgt das Ziel, ein Leitbild für die digital unterstützte Führungsorganisation von morgen zu entwickeln. Der Fokus liegt dabei auf einer ganzheitlichen Betrachtung von Technologie in Kombination mit den Fähigkeiten und Bedürfnissen der Nutzer. Als Ergebnis entstehen konkrete Führungs- und Organisationskonzepte unter Einbindung digitaler Methoden, wie z.B. künstlicher Agenten oder Live-Mitarbeiter-Feedback. Diese ermöglichen zukunftsgerechte Führungs- und Organisationsstrukturen und verbessern damit die innerbetriebliche Kommunikation. Dabei ist die Einbindung aller Beteiligten in den Prozess der Veränderung von übergeordneter Bedeutung.
    Jahr: 2020
    Förderung: BMBF, ESF, PTKA
    Laufzeit: 01/2020 - 12/2022
  • ProKI - Demonstrations- und Transfernetzwerk KI in der Produktion (PROKINETZ) Standort: Hannover
    Das Demonstrations- und Transfernetzwerk KI in der Produktion (PROKINETZ) verfolgt das Ziel die Anwendung von Künstlicher Intelligenz (KI) voranzutreiben. Kleine und mittlere Unternehmen (KMU) fehlen vielfach Ressourcen, um den KI-Einsatz auszuprobieren und zu forcieren. Dazu entsteht an der Leibniz Universität Hannover (LUH) eines von deutschlandweit acht Zentren, um Anwendungsszenarien zur erproben. Am Standort Hannover liegt der Schwerpunkt auf der Entwicklung von KI für trennende Fertigungsverfahren, wo KMU sechs KI-Demonstratoren mit Bezug zur Fertigungstechnik zur Verfügung stehen. Die Anwendungsgebiete der Demonstratoren reichen von einer automatisierten Qualitätskontrolle für Schleifprozesse über Vor-Ort Datenerfassung bis hin zu dem durch das IFA bereitgestellten Demonstrator „Personaleinsatzplanung zur prozesskettenübergreifenden Optimierung“. Der IFA-Demonstrator liefert auf Basis von KI-Ansätzen eine gezielte leistungsoptimierte Zuordnung (bei hoher Belastung) oder eine gezielte lernoptimierte Zuordnung (bei geringer Belastung) im Rahmen der Belegungsplanung für Zerspanungsmitarbeitende und Werkzeugmaschinen. Auf diese Weise kann vor Ort in den KMU in der Arbeitsvorbereitung bzw. Fertigungsplanung eine zielgenaue Zuordnung von Mitarbeitenden zu den Werkzeugmaschinen des gesamten Maschinenparks vorgenommen werden.
    Leitung: Maik Nübel
    Jahr: 2022
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 10/2022 – 12/2024
  • HyFlowJobShop - Hybride, flussorientierte Montageorganisation
    Das Forschungsprojekt HyFlowJobShop verfolgt das Ziel, die Organisationsformen des Fließ- und Werkstattprinzips miteinander zu kombinieren. Die bisherigen reinen Organisationsformen können den gestiegenen Anforderungen hinsichtlich zunehmender Variantenvielfalt sowie verkürzter Amortisationszeiten für Produktionsanlagen aufgrund kürzerer Produktlebenszyklen nicht mehr gerecht werden. Die Kombination von Werkstatt- und Fließprinzip zu hybriden Organisationsformen soll produzierenden Unternehmen eine Möglichkeit bieten, sich im Spannungsfeld zwischen geforderter Flexibilität und produktionslogistischer Zielerreichung sowie den entstehenden Kosten zu positionieren. Um die Vorteilhaftigkeit hybrider Organisationsformen zu quantifizieren, werden verschiedene Systemkonfigurationen im Rahmen einer Simulationsstudie untersucht, um daraus Wirkzusammenhänge und Einflussgrößen zu identifizieren.
    Leitung: Dorit Schumann, Marco Bleckmann
    Jahr: 2022
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Laufzeit: 08/2022 – 09/2024
  • DeCap - Design for Capabilities: Datenwissenschaft und Künstliche Intelligenz in der fähigkeitsgerechten Produktentwicklung für eine nachhaltige Produktion
    Das Forschungsprojekt DeCap, eingebettet in das DFG-Schwerpunktprogramm 2443 „Hybride Entscheidungsunterstützung in der Produktentstehung“, zielt auf die Befähigung zur Entwicklung kreislauffähiger und somit nachhaltiger Produkte unter Berücksichtigung von menschlichen Fähigkeiten ab. Um Materialkreisläufe auf einem möglichst hohen Niveau zu schließen, müssen bereits in der frühen Phase der Produktentstehung Richtlinien für das Produktdesign bestehen und die Auswirkungen auf benötigte oder vorhandene menschliche Fähigkeiten bekannt sein. Zentraler Aspekt sind dabei die Tätigkeiten in den (De-)Montageprozessen. Mithilfe datenbasierter KI-Methoden wird aus den Prozess- und Produktdaten auf menschliche Fähigkeiten und Wirkungen zwischen den Domänen Produkt, Produktion und Mensch geschlossen.
    Leitung: Tim Meinecke
    Jahr: 2024
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Laufzeit: 10/2024 – 09/2027
  • NaBeMi - Entwicklung eines Qualitätsregelkreis-basierten Assistenzsystems zur nachhaltigen Betriebsmittelplanung für die manuelle und hybride Montage
    Das Forschungsprojekt NaBeMi adressiert die wachsende Bedeutung von Nachhaltigkeit im Konsumverhalten und die Herausforderungen von KMU, Nachhaltigkeitsziele in der Produktion umzusetzen. Ziel ist die Entwicklung einer Methodik für nachhaltigkeitsfördernde Betriebsmittel zu entwickeln, die ökologische, ökonomische und soziale Aspekte berücksichtigt. Ein webbasiertes Assistenzsystem unterstützt dabei den Betriebsmittelplanungsprozess für manuelle und hybride Montagesysteme. Die Methodik integriert drei Qualitätsregelkreise, um Konflikte zwischen klassischen und Nachhaltigkeitszielgrößen zu lösen und eine ganzheitliche Betriebsmittelplanung zu ermöglichen. Hierdurch werden Zielkonflikte analysiert und eine hohe Planungsgüte sichergestellt.
    Leitung: Maik Nübel
    Team: Produktions- und Arbeitsgestaltung
    Jahr: 2024
    Förderung: DLR
    Laufzeit: 11/2024 bis 10/2026
  • AnKovaP - Anlaufkurven auf Basis individueller Kompetenzentwicklung in einer variantenreichen Produktion
    Das Forschungsvorhaben AnKovaP zielt darauf ab, die Anlaufkurven in variantenreichen Produktionsumgebungen auf Basis der individuellen Kompetenzentwicklung der Mitarbeitenden zu optimieren. Die traditionellen Anlaufstrategien reichen nicht mehr aus, um den Herausforderungen einer steigenden Produktvielfalt und komplexer werdender Montageprozesse gerecht zu werden. Durch die Entwicklung eines quantitativen System-Dynamics-Modells sollen verschiedene Einflussgrößen wie Reihenfolgeplanung und Personaleinsatzplanung unter Berücksichtigung von Lern- und Vergessensprozessen operationalisiert und in Simulationsstudien untersucht werden. Aus diesen Erkenntnissen werden Handlungsempfehlungen für die Praxis abgeleitet und ein Softwaredemonstrator entwickelt.
    Leitung: Luca Mastroianni
    Jahr: 2024
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 05/2024 – 12/2026

CFK Nord / Stade

  • JoinTHIS – Produktion in-situ konsolidierter TP-CFK-Strukturen
    In Zusammenarbeit mit dem Institut für Flugzeugbau und Leichtbau (IFL) der Technischen Universität Braunschweig und dem Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik (PuK) der Technischen Universität Clausthal wird im EFRE-geförderten Projekt JoinTHIS das übergeordnete Ziel verfolgt, eine auf dem Automated Fiber Placement basierende Fertigungsmethode zu entwickeln und zu erforschen, um die autoklavfreie Herstellung thermoplastischer Faserverbundstrukturen für die kommende Flugzeuggeneration zu ermöglichen.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Dr.-Ing. Carsten Schmidt; Christopher Schmitt; Maximilian Kaczemirzk
    Jahr: 2018
    Förderung: EFRE
    Laufzeit: 10/2018 – 02/2022
    © IFW
  • Entwicklung der nächsten Generation von Rotorblättern für Gezeitenströmungsturinen
    Das übergeordnete Ziel des Kooperationsprojektes EvoFoil ist die Entwicklung einer neuen robusten und damit wirtschaftlicheren Rotorblattgeneration für Gezeitenströmungsturbinen. Ziel des IFW ist die Verfügbarmachung eines hybriden Material- und Bauweisenkonzepts für die belastungsgerechte Anbindung der Rotorblätter an die Turbinennabe. Dazu baut das IFW ein Verständnis für hybride Faser-Metall-Laminate hinsichtlich ihres Verhaltens in Laminatrandbereichen und korrosiven Medien. Die Ergebnisse der numerischen und experimentellen Untersuchungen fließen in ein neues Strukturkonzept für Rotorblätter die Nabenanbindung. Gemeinsam mit MDC verfolgt das IFW schlussendlich die Umsetzung des neuen hybriden Fertigungsverfahrens.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Jannik Weykenat, M.Sc.
    Jahr: 2021
    Förderung: National Reasearch Council of Canada (NRC) & Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
    Laufzeit: 02/2021 – 02/2023
    © ©IFW
  • Automatisierte Technologie zur Herstellung von kontinuierlich drapierten Preforms
    Ziel des Forschungsprojekts AutoBLADE ist die Entwicklung und Erforschung einer automatisierten Technologie zur Herstellung von kontinuierlich drapierten Preforms für großflächige FVK-Infusionsbauteile mit hohem Aspektverhältnis. Der neuartige, vollautomatisierte Herstellungsprozess, der anhand eines Technologiedemonstrators in Form eines Rotorblatts für Gezeitenkraftwerke entwickelt wird, umfasst den lagenweisen Aufbau eines Preforms durch kontinuierliches Drapieren online bebinderter textiler Halbzeuge auf komplex gekrümmte Oberflächen.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Marco Bogenschütz (IFW), Hendrik Möllers (PUK), Jan-Lukas Stüven (IFL)
    Jahr: 2021
    Förderung: EFRE - Europäischer Fond für regionale Entwicklung
    Laufzeit: 01/2021 – 06/2022
    © ©IFW
  • Zweistufige, integrierte Bewertungsmethode für unkonventionell versteifte FVK-Strukturen
    Unkonventionell versteifte Leichtbaustrukturen, wie z. B. Flugzeugrümpfe, versprechen Vorteile hinsichtlich der Masse, die aber unter Umständen durch Kostennachteile relativiert werden müssen, die durch einen hohen Auslegungsaufwand und Einschränkungen in der Herstellbarkeit entstehen. Das Vorhaben folgt der Forschungshypothese, dass unkonventionell versteifte FVK-Strukturen auch ohne eine detaillierte konstruktive Ausgestaltung bewertbar sind. Dadurch soll der Einsatz einer Layout-Topologieoptimierung im Vorentwurf erstmals möglich werden. Das Hauptziel ist daher die Entwicklung und Erforschung einer zweistufigen, integrierten Methode zur Bewertung unkonventioneller Versteifungstopologien hinsichtlich ihrer Masse und Herstellkosten unter Berücksichtigung von Herstellbarkeitskriterien.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. B. Denkena, Prof. Dr.-Ing. P.Horst
    Team: Lisa Reichert (TU Braunschweig), Tim Tiemann (IFW)
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 04/2021-03/2024
    © IFW
  • PräziLight
    Das IFW erhält mehr als 1,7 Mio. Euro Investitionsförderung über den „Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE)“ als Teil der Reaktion der Union auf die COVID-19-Pandemie, mit deren Hilfe das Projekt „Forschungsinfrastruktur für die innovative Herstellung von Faserkunststoffverbundstrukturen und Ultrapräzisionswerkzeugen für polymeroptische Komponenten auf Basis neuartiger Maschinentechnologien – PräziLight“ finanziert wird. Ein Teil der Finanzierung erfolgt über einen Eigenanteil des Instituts.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Jahr: 2021
    Förderung: EFRE
    Laufzeit: 12/2021 – 06/2023
  • Towpregrod – Effizientes Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von CFK-Leichtbaustäben
    Luftfahrt-Leichtbaustäbe in CFK-Sandwichbauweise werden beim Projektpartner Schütze GmbH & Co gegenwärtig in einem Strangziehverfahren hergestellt, indem ein zylindrisch geschliffenes Kernmaterial mit harzgetränkten Kohlenstofffasern parallel zur Stablängsachse belegt wird. Die unidirektional verstärkten Sandwichstäbe verfügen über sehr gute gewichtsbezogene mechanische Eigenschaften und dienen beispielsweise als leichte, hochsteife und hochfeste strukturversteifende Bauteile wie z. B. Stützstreben oder Steuerstangen. Der aktuelle Prozess gestattet allerdings nur die Erzeugung unidirektional in Stablängsrichtung orientierter Faserschichten; Winkellagen müssen gesondert in einem Offline-Prozess hergestellt werden. Das kontinuierliche Einbringen von Winkellagen im Fertigungsprozess sowie der Einsatz bereits vorimprägnierter Faserrovings erweitern das Einsatzgebiet der Sandwichstäbe signifikant und ermöglichen eine ressourcenschonende, zukunftsweisende Produktion.
    Team: Marco Bogenschütz
    Jahr: 2021
    Förderung: BMWK im Rahmen des Luftfahrtforschungsprogramms (LuFo)
    Laufzeit: 06/21 - 08/25

Mikrotribologie

  • SFB 1368 C03 – Untersuchung tribologischer Systeme für Werkzeugbeschichtungen in inerter Atmosphäre
    Im Sonderforschungsbereich 1368 „Sauerstofffreie Produktion“ werden Vorgänge und Mechanismen in den Prozessen der Fertigungstechnik untersucht, die unter sauerstofffreier Atmosphäre durchgeführt werden. Das IMPT erforscht dabei im Teilprojekt C03 den Einfluss der Atmosphäre auf tribologische Systeme für die spätere Entwicklung von Werkzeugbeschichtungen in inerter Atmosphäre. Wichtige Aspekte sind dabei unter anderem die Identifizierung und Quantifizierung grundlegender Zusammenhänge der Verschleißvorgänge in silan-dotierter Atmosphäre, Diffusions- und Adhäsionseffekte und die Untersuchung möglicher neuartiger Legierungsbildungen an den Grenzflächen.
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2020 - 2027

Production in Space

  • Aufbau eines aktiven Fallturms
    Im Rahmen des Aufbaus der Forschungseinrichtung Hannover Institute of Technology (HITec) wird vom Institut für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) ein aktiver Fallturm, der Einstein-Elevator, aufgebaut. Die Auslegung, die Konstruktion und der Aufbau der Anlage werden in Zusammenarbeit mit der QUEST-LFS und dem Institut für Quantenoptik durchgeführt. Ziel ist es, Experimente unter Schwerelosigkeit, aber auch unter Schwerebedingungen durchführen zu können, wie sie beispielsweise auf Mond oder Mars vorherrschen.
    Leitung: Dipl.-Ing. Christoph Lotz
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG und Land Niedersachsen (Projektträger)
    Laufzeit: seit 10/2011
  • Kalte Plasmen in ZeroG
    Es soll im Einstein-Elevator in einer Plasmakammer die Höhenabhängigkeit der Plasmabedingungen und die Höhenabhängigkeit der Dynamik von in das Plasma eingefügten geladenen Mikropartikeln untersucht werden. Dazu sollen die Bewegungen der Mikropartikel beim Übergang von 1 g zu 0 g im Einstein-Elevator analysiert werden.
    Leitung: Dr.-Ing. Christoph Lotz
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)
  • Experimentträger für den Einstein-Elevator
    Ein wichtiger Bestanteil des Einstein-Elevators am Hannover Institute of Technology (HITec) ist ein Experimentträger, der in der Gondel des Einstein-Elevators verwendet wird. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR-SI) wird vom Institut für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) ein schwingungsarmer Träger aufgebaut. Ziel ist es mithilfe des Trägersystems verschiedenste Experimente unter Mikrogravitation durchzuführen.
    Leitung: M. Sc. Richard Sperling
    Jahr: 2020
    Förderung: DLR-SI
    Laufzeit: 08.2020-07.2023
  • Interferometrie mit verschränkten Atomen im Weltraum
    In diesem Projekt wird die Verschränkung von Atomen in Mikrogravitation mit Hilfe eines robusten und kompakten atomaren Sensors gemessen. Das Hauptziel ist die Demonstration einer interferometrischen Sensitivität jenseits des Standard-Quantenlimits in Schwerelosigkeit.
    Leitung: M. Sc. Alexander Heidt
    Jahr: 2021
    Förderung: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR)
    Laufzeit: 01.09.2021 - 31.12.2024
  • Laserbasierte additive Fertigung von Metallteilen aus Pulver in Mikrogravitation
    Das Ziel dieses Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines laserbasierten additiven Fertigungsverfahrens zur Herstellung von Metallteilen aus Pulver in Mikrogravitation. Der Ansatz basiert dabei auf dem für Erdgravitation bekannten Verfahren „Laser Metal Deposition“ (LMD).
    Leitung: M. Sc. Marvin Raupert
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01.07.2021 - 30.06.2024
  • Atom-interferometrische Suche von Quellen dunkler Energie unter Schwerelosigkeit
    Das Verbundprojekt DESIRE nutzt den Einstein-Elevator als Mikrogravitationsplattform für die atominterferometrische Suche nach Chamäleon-Feldern. Hierfür soll die Apparatur MAIUS-A umgebaut werden und mit einer speziellen Testmasse im Einstein-Elevator zum Einsatz kommen.
    Leitung: M. Sc. Alexander Heidt
    Jahr: 2021
    Förderung: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)
    Laufzeit: 01.04.2021 - 31.03.2024
  • Hannoversches Zentrum für Mikrogravitationsforschung
    Im Fokus des DFG-geförderten Gerätezentrums „Hannoversches Zentrum für Mikrogravitation“ steht die Etablierung einer administrativen Service- und Managementstruktur für den Einstein-Elevator. Dadurch soll eine effektive Nutzung des Einstein-Elevators, auch für externe WissenschaftlerInnen, ermöglicht werden.
    Leitung: Dr.-Ing. Christoph Lotz
    Jahr: 2022
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01.01.2022 - 31.12.2024
  • Aktivität von Kometen unter partieller Schwerkraft
    Kometenaktivität, welche in diesem Fall den Auswurf von Staub von der Oberfläche bezeichnet, kann zwar im Labor nachgestellt werden, jedoch überlagert die mehr als tausendfache Erdgravitation die auf Kometen vorherrschende Schwerkraft. Mit Hilfe des Einstein-Elevators soll die Möglichkeit geschaffen werden, Experimente unter kometenähnlichen Bedingungen durchzuführen.
    Leitung: M. Sc. Emre Tahtali
    Jahr: 2022
    Förderung: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)
    Laufzeit: 01.08.2022 - 31.07.2025
  • Levitierte Magnete für die Quantenmetrologie
    In diesem Projekt wird auf eine systematische Untersuchung von Sensoren abgezielt, die auf levitierten Mikromagneten basieren und es ermöglichen ultraniedrige Drehmomente und Magnetfelder zu messen um somit eine noch nie dagewesene Energieauflösung zu demonstrieren.
    Leitung: M. Sc. Alexander Heidt
    Jahr: 2022
    Förderung: QuantERA Projekt der EU (DFG)
    Laufzeit: 01.01.2022 - 31.12.2024
  • Ultrasonic Levitation als ein Handhabungswerkzeug für ISM-Prozesse
    Das Verbundprojekt Lev4ISM strebt die Entwicklung eines innovativen, ressourcenschonenden Fertigungsprozesses für In-Space Manufacturing (ISM) an, der die substratfreie Fertigung von Bauteilen in Schwerelosigkeit ermöglichen soll. Durch die Nutzung akustischer Levitation und die Implementierung gekoppelter Simulationen soll die präzise Handhabung von Partikeln und Bauteilen unter Mikrogravitation erforscht werden, um langfristig Lösungen für nachhaltige und flexible Weltraummissionen zu schaffen.
    Leitung: M. Sc. Jan Raffel
    Jahr: 2023
    Förderung: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)
    Laufzeit: 01.09.2023 - 31.08.2025
  • Multifunktionales Messsystem für die Mikrogravitationsforschung
    Ziel dieses Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines Sensorsystems für die Forschung unter Schwerelosigkeit. Das System soll relevante Daten aufzeichnen und verarbeiten können.
    Leitung: M. Sc. Richard Sperling
    Jahr: 2024
    Förderung: Ministerium für Wissenschaft und Kultur Niedersachsen (MWK)
    Laufzeit: 01.01.2024 - 30.06.2024
  • Entwicklung einer Multi-User-Anlage für Quantenexperimente im Einstein-Elevator durch die Integration eines ISS-Express-Racks
    Das Projekt zielt darauf ab, ein Multi-User Express Rack zu entwickeln, das als Schnittstelle zwischen dem Einstein-Elevator und den wissenschaftlichen Experimenten der ISS dient und auf den genormten Größen des International Standard Payload Rack (ISPR) basiert. Dabei müssen technische Spezifikationen wie Stromversorgung, Kommunikationssysteme und Kühlung an die besonderen Umgebungsbedingungen des Einstein-Elevators angepasst werden, um laufende und zukünftige ISS-Forschungsprojekte effizient zu unterstützen und zu validieren.
    Leitung: M. Sc. Marvin Raupert
    Jahr: 2024
    Förderung: QuantumFrontiers
    Laufzeit: 01.07.2024 - 31.12.2024
  • Mikrogravitationsbaugruppe für Beschleunigungstests
    Das Ziel dieses Forschungsprojektes ist die Entwicklung eines einer Baugruppe, die innerhalb eines Orbiters von Orbital Paradigm Daten über die Mikrogravitation aufzeichnet und auswertet. Der Orbiter soll innerhalb des niedrigen Erdorbits eingesetzt werden.
    Leitung: M. Sc. Richard Sperling
    Jahr: 2024
    Laufzeit: 01.06.2024 - 31.12.2026

Soft Robotics

  • Kohärente Methodologie zur Modellierung und zum Entwurf weicher Roboter – Die Soft Material Robotics Toolbox (SMaRT)
    Roboter aus weichen Materialien bieten eine hohe Flexibilität. Die Nachgiebigkeit des Materials führt zu einer hohen Anpassungsfähigkeit, die klassische Robotersysteme nicht bieten. Im Projekt SMaRT („Soft Material Robotics Toolbox“) forscht das match zusammen mit dem Institut für mechatronische Systeme (imes) und dem Institut für Dynamik und Schwingungen (IDS) an einer kohärenten Methodologie zur Modellierung und zum Entwurf weicher Roboter.
    Team: Mats Wiese
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
  • Origami-Inspired Soft Pneumatic Actuators for Soft Robotics
    Soft Robots explore compliant materials and innovative design approaches to address intricate challenges across diverse fields. Typically fabricated from supple and resilient materials such as silicon, these robots can bend, adjust, and interact with their surroundings in ways that traditional robots cannot. Building on the inherent advantages of soft robots, this project aims to address a critical aspect of their design and functionality: the actuation components. This project specifically focuses on advancing the actuation components of soft robots, which are responsible for generating and controlling their movements. By developing soft pneumatic actuators inspired by origami patterns.
    Team: Ditzia Susana García Morales, Karina Guadalupe Velazquez Flores
    Jahr: 2019
  • Soft Material Robotic Systems
    Soft Material Robotic Systems sind flexible Roboter aus weichen Materialien wie Silikon oder Elastomeren. Im Gegensatz zu herkömmlichen Robotern können sie sich an komplexe Umgebungen anpassen und nutzen pneumatische, hydraulische oder chemische Aktuatoren für Bewegungen. Sie finden Anwendung in Bereichen wie medizinischer Rehabilitation, Lebensmittelproduktion und Unterwasserforschung.
    Team: Ditzia Susana Garcia Morales, Mats Wiese, Jan Peters, Cora Maria Sourkounis
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG Schwerpunktprogramm
  • Taktiler Fahrersitz für kommende Generationen automatisierter Fahrzeuge
    In Zusammenarbeit mit dem University College London forscht das match an einem haptischen Fahrersitz für teilautomatisierte Fahrzeuge. Dieser soll die fahrende Person über anstehende Kontrollübergaben vorbereiten und so das Situationsbewusstsein steigern. Softe Aktoren sollen dabei für eine besonders angenehme und intuive Kommunikation zwischen Fahrzeug und Mensch dienen.
    Team: Jan Peters
    Jahr: 2020
    Förderung: Engineering and Physical Sciences Research Council
  • Untersuchung Schaltbarer steifigkeitsvariabler Mechanismen für die Soft Robotics
    Soft Roboter zeichnen sich durch ihre Weichheit und damit einhergehende Vorteile wie Anpassungsfähigkeit und inhärente Sicherheit aus. In realen Anwendungsfällen braucht es darüber hinaus jedoch oft auch Präzision und das Aufnehmen von externen Kräften. Am match erforschen wir daher Möglichkeiten die Steifigkeit softer Roboter mittels verschiedener Mechanismen gezielt zu ändern.
    Team: Jan Peters
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
  • Aktive softrobotische Saugvorrichtung für den Tiefseeeinsatz
    Das match forscht in einer Kollaboration mit dem GEOMAR (Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel) an der Entwicklung eines softrobotischen Systems, das in der Tiefsee zur Entnahme von Sedimentproben zum Einsatz kommt. Um den aktuell verwendeten, hydraulisch aktuierten, Manipulator aus Titan zu ersetzten, soll ein möglichst leichgewichtiges, kostengünstiges und druckneutrales Aktuierungssystem entwickelt werden.
    Team: Jan Peters, Cora Maria Sourkounis
    Jahr: 2022
    Förderung: DFG
  • Tumorbiopsie und Ablation der Leber im MRT mithilfe von Soft Robotics
    In Zusammenarbeit mit der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) forscht das match an einem soften Roboter zur Unterstützung bei minimalinvasiven Eingriffen unter Magnetresonanzbildgebung. Dieser soll das medizinische Personal in ihrem täglichen Arbeitsleben unterstützen. Softe Aktoren eignen sich aufgrund ihrer MRT-kompatiblen Materialien und der Aktuierung mittels Druckluft besonders gut für den Einsatz im MRT.
    Team: Mats Wiese, Karina Guadalupe Velazquez Flores, Jan Peters
    Jahr: 2022

Medizintechnik

  • SFB 599 - Teilprojekt D12: Dentale Keramiken und Komposite
    Im Teilprojekt D12 des SFB 599 soll die Langzeitprognose dentaler Implantatkonstruktionen verbessert werden, indem die Degradationsstabilität eingesetzter ZrO2-Keramiken untersucht wird. Dazu werden für die dentale Prothetik typisch verwendete ZrO2-Keramiken hergestellt und oberflächennah durch z.B. Diffusionsprozesse funktionalisiert, um die Degradationsstabilität zu erhöhen.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2011 - 12/2014
  • SFB 599 - Teilprojekt R7: Stabilisierende Magnesiumstrukturen zur Unterstützung von kardiovaskulärem Gewebeersatz im Hochdrucksystem
    Im Teilprojekt R7 des SFB 599 werden bioresorbierbare Stützstrukturen aus Magnesiumbasis entwickelt, die zur temporären Stabilisierung von biologischen Patchmaterialien im Bereich der Aorta oder des Myokards genutzt werden sollen.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2007 - 12/2014
  • SFB 599 - Teilprojekt DR1: Mg-Verbindungen auf Dauerimplantaten
    Kurzbeschreibung: In diesem Teilprojekt werden spezielle, kontrolliert degradierbare Hydroxidverbindungen als Beschichtungen auf bekannte Dauerimplantatwerkstoffe aufgebracht, um so diese osteoproliferative Wirkung zu nutzen und eine verbesserte Prothesenverankerung zu erreichen.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2011 - 12/2014
  • SFB 599 - Teilprojekt R1: Entwicklung von biokompatiblen Magnesiumlegierungen und Untersuchung von deren Degradationsverhalten
    Im Rahmen des Teilprojektes werden Legierungen für degradable Implantate auf Magnesiumbasis entwickelt. Diese Implantatwerkstoffe sollen sowohl für den Hart- (hohe Festigkeit) als auch für den Weichgewebeeinsatz (hohe Duktilität) geeignet sein. Innerhlab des Projektes soll ein resorbierbarer Nasennebenhöhlen-Stent realisiert werden.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2003 - 12/2014
  • SFB 599 - Teilprojekt R6: Degradable Osteosynthese-Systeme
    Das Teilprojekt hat das Ziel, optimale degradable Implantate aus Magnesiumlegierungen für die Osteosynthese am belastetet Knochen zu entwickeln.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2003 - 12/2014
  • SFB 599 - Teilprojekt R8: Steuerung der Degradation und Wirkungsmechanismen von medizinischen Implantaten aus Magnesiumlegierungen
    Innerhalb dieses Teilprojektes sollen die Abbaukinetiken und die Wirkung von Magnesium auf einzelne Zelltypen und Gewebe untersucht und mechanistisch verstanden werden.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2011 - 12/2014
  • TR37 - B5 - Magnetische Polymer-Nanopartikel
    Im Rahmen des TR37 - B5 werden von der Klinik und Poliklinik für Herzchirurgie der Universität Rostock und dem Institut für Mikroproduktionstechnik (IMPT) der Leibniz Universität Hannover neue Methoden entwickelt, bei denen durch gezielte Manipulation von magnetischen Nanopartikeln neue Anwendungen und Untersuchungsmöglichkeiten in der Medizintechnik ermöglicht werden.
    Jahr: 2011
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2007 - 2011
  • SFB Transregio 84 – Transferprojekt T1: Anfertigung und Kultivierung hochpräziser nativer Gewebeschnitte mittels Hochdruck-Wasserstrahltechnik für die intravital-mikroskopische Langzeituntersuchung von Mechanismen der angeborenen Immunität der humanen Lun
    Das Modell der Kultivierung und Infektion von nativem humanem Lungengewebe ist ein besonderer Schwerpunkt des SFB-TR84. Anhand dieses Modells ist es möglich Fragestellungen der angeborenen Immunität im Rahmen der Pathogen-Wirts-Interaktion in menschlichem Lungengewebe zu adressieren. Darüber hinaus ist es jedoch von besonderer wissenschaftlicher Bedeutung, diese Infektionsprozesse unter Echtzeitbedingungen mikroskopisch verfolgen zu können (Intravitalmikroskopie). Zur Probenpräparation erscheint das Wasserstrahlschneiden als sehr vielversprechend. Hierbei kann die Schnittfugenbreite bis auf ca. 80 μm minimiert werden. Dieses hat zur Folge, dass komplexe Geometrien mit feinsten Konturen, spitzen Winkeln und engen Radien gefertigt werden können. Des Weiteren unterdrückt die Kühlung durch das Fluid die Zellschädigung im Vergleich zu anderen Bearbeitungsverfahren wie zum Beispiel des Lasers, wodurch es sich ideal eignet lebende Gewebe schadfrei zu schneiden. Der Schneideprozess findet ohne direkten Werkzeugkontakt statt. Aus diesem Grund kann das Werkzeug als nahezu verschleißfrei betrachtet werden und die Einhaltung der notwendigen Sterilität erleichtert werden.
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 03/2014-02/2016
  • Grenzflächeneffekte und Einwachsverhalten von Magnesiumschwämmen als bioresorierbares Knochenersatzmaterial
    Im Rahmen dieses Teilprojektes werden schwammartige Strukturen aus diversen Magnesiumlegierungen mittels Feinguss hergestellt. Durch Variation der Legierungselemente und Beschichtungen werden die Grenzflächeneffekte, wie die Degradation und das Anwachsen von Zellen, und die Biokompatibilität eingestellt. Die fertigen Implantate (gegossen und z.T. beschichtet) werden sowohl in einer Körperersatzflüssigkeit, als auch in Zusammenarbeit mit der Chirurgischen und Gynäkologischen Kleintierklinik der Ludwig-Maximilians-Universität München in vivo analysiert. Dabei können sich die Eigenschaften, vor allem die mechanischen Kennwerte, mit der Degradation stark verändern. Diese werden im Laufe der Degradation, wie auch das Korrosionsverhalten und die Biokompatibilität, analysiert. Ziel dieses Projektes ist die Herstellung von Knochenimplantaten auf Magnesiumbasis. Der Vorteil von Magnesium ist, dass es nicht toxisch und bioabsorbierbar ist, das heißt es wird vom Körper ohne eine schädliche Wirkung vom Körper abgebaut, während der Knochen in die poröse Schwammstruktur eindringen kann. In diesem Fall wird eine zweite Operation eingespart und die Gefahr für Komplikationen und mögliche Schäden im Körper reduziert.
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 09/2015-08/2018
  • Cochlea-Implantation: Evaluation der Dissolution der Platin-Elektroden und Entwicklung stabiler Elektrodenparameter für die neurale Stimulation
    Untersucht wird eine Beeinträchtigung der Hörleistung mit Cochlea-Implantaten nach unbestimmter Zeit. Gleichzeitig gibt es eine nicht nachvollziehbare Impedanzerhöhung an den Stimulations-Elektroden, welche durch eine Erhöhung des Stimulationsstroms ausgeglichen werden kann. Dabei besteht jedoch die Gefahr der Elektrolyse oder Auflösung der Platinelektroden und damit die Zerstörung des Implantats. Als Arbeitspunkte stehen die werkstoffkundliche und histologische Analyse defekter, explantierter Elektrodenarrays und In-vitro-Versuche mit definierter Stimulation von Elektroden in unterschiedlichen elektrolytischen Medien (SBF, NaCl 0,9%) und Variation der Stimulationsparameter (Amplitude, Pulsfrequenz,…) zur Nachbildung der realen Einsatzbedingungen der Implantate. Ziel ist die Ermittlung eines sicheren Korridors für die Stimulationsparameter der Platinelektroden.
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 08/2013-11/2016
  • Patientenadaptives Drucküberwachungs- und Behandlungssystem zur Glaukomtherapie
    In Kooperation mit mehreren Instituten der LUH, der MHH sowie zwei Medizintechnikfirmen wird im Rahmen dieses Forschungsvorhabens ein Drucküberwachungs- und Behandlungssystem entwickelt. Dadurch soll die Therapie der Augenkrankheit „Glaukom“ verbessert werden. Der Patient soll dabei in der Lage sein, den Augeninnendruck selbst zu überwachen und bei Hypertonie diesen durch einen Augenarzt reduzieren zu lassen. Dadurch wird die fatale Gefahr eines Überdrucks, den der Patient nicht bemerkt, vorgebeugt, die zum Absterben der Augennerven führen kann.
    Jahr: 2018
    Förderung: Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) - Födernummer: ZF4332302AW8
  • Patientenadaptives Drucküberwachungs- und Behandlungssystem zur Glaukomtherapie
    Der Schwerpunkt des Projektes besteht in der Entwicklung eines Aktors zur Einstellung der Öffnungsweite eines Glaukom-Implantats zur Regulierung des Augeninnendruckes. Zu diesem Zweck sollen zwei Formgedächtnislegierungen, von denen eine einen thermischen und die andere einen magnetischen Formgedächtniseffekt aufweist, zum Einsatz kommen. Das Konzept des Aktors soll die beiden Formgedächtnisphänomene nutzen, um das Öffnen und Schließen des Aktors zu ermöglichen.
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF-ZIM
    Laufzeit: 12/2018-04/2020
  • Entwicklung langzeitstabiler Implantate: In vivo- und in vitro-Untersuchungen zu den Wechselwirkungen cochleärer Zellen mit Platinkorrosionsprodukten im Rahmen der Cochlea-Implantat-Stimulation
    Cochlea-Implantate werden sehr häufig zur Therapie bei Schwerhörigkeit eingesetzt. Dabei kommt es, manchmal auch nach Jahren guter Funktionalität, zu einem Versagen des Implantats, was häufig auf Korrosions- und Dissolutionsvorgängen an den Platinelektroden beruht. In diesem Projekt soll durch gezielte elektrische Anregung der Platinelektroden deren Korrosion und Dissolution hervorgerufen werden, sodass Platinionen oder auch Platin-Nanopartikel freigesetzt werden. In biochemischen Untersuchungen soll anschließend die Zelltoxizität dieser Freisetzungsprodukte untersucht werden.
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01.01.2021 – 31.01.2025
  • Einstellung von Mikrostruktur und Degradationsverhalten oxidpartikelmodifizierter Fe-Legierungen durch selektives Elektronenstrahlschmelzen
    Resorbiere Implantate müssen eine Vielzahl verschiedener Anforderungen erfüllen. Neben einer hohen strukturellen Tragfähigkeit ist auch die gezielte Anpassung der Degradationsrate erforderlich. Mit Hilfe additiver Fertigungsverfahren sollen auf Basis spezieller Erschmelzungs- und Erstarrungsprozesse neuartige Legierungen auf Eisenbasis hergestellt werden die eine gezielte Einstellung der Degradationsrate ermöglichen. Durch die Modifikation des Eisenpulvers vor dem Fertigungsprozess mittels Ceroxid ist es so möglich das Ermüdungs- und Korrosionsverhalten gezielt für den späteren Einsatz anzupassen.
    Jahr: 2023
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2023-12/2024

Digitale Produktion und autonome Systeme

  • Kühlkonzepte auf Basis elektrokalorischer Materialien
    Elektrokalorische Materialien gehören neben magneto-, elasto- und barokalorischen Materialien zur Gruppe der aktiven Materialien und besitzen die Fähigkeit, sich unter Einwirkung eines elektrischen Feldes zu erwärmen bzw. abzukühlen. Das Ziel ist es hierbei, möglichst effiziente Systeme bei möglichst kompakter Bauweise und geringem Gewicht zu realisieren.
    Team: Phillip Blumenthal
    Jahr: 2012
    Förderung: DFG
  • PhoenixD
    Das Exzellenzcluster PhoenixD vereint verschiedene Fachbereiche aus Optikdesign, Optiksimulation und der Optikfertigung, mit dem Ziel, intelligente, kompakte und adaptive optische Systeme zu entwickelt. Das match übernimmt in diesem Zusammenhang Präzisionsmontageaufgaben und befasst sich intensiver mit der voll prozessintegrierten Bauteilausrichtung via Self-Assembly sowie der Entwicklung neuartiger Montagekonzepte.
    Team: Martin Stucki, Rolf Wiemann, Niklas Terei, Lars Binnemann
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
  • TRR 277 Additive Manufacturing in Construction
    Während die Produktivität in der Fertigungsindustrie in den meisten Bereichen einen linearen Zuwachs verweisen kann, stagniert dieser Wert im Bauwesen seit etwa 50 Jahren. Die Ursache liegt im hohen manuellen Aufwand zur Erzeugung komplexer Schalungselemente. Ziel des TRR 277 ist es, dies durch den Einsatz additiver Fertigungsverfahren zu vermeiden. Dabei wird ein übergreifender Ansatz unter Berücksichtigung von Planung, Fertigung und Montage verfolgt.
    Team: Lukas Lachmayer, Hauke Heeren
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
  • Montage photonisch integrierter Systeme
    Der Forschungszusammenschluss des Exzellenzclusters PhoenixD verfolgt das Ziel, konventionelle und komplexe Hochleistungsoptiken in intelligenten, miniaturisierten und adaptiven optischen Systemen zu integrieren. Hierbei forscht das match an neuartigen Konzepten und Prozessen zur Präzisionsmontage von optischen Systemen.
    Team: Niklas Terei
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG (PhoenixD)
  • IT-Security beim Einsatz von 5G im Ökosystem Produktion (5GProSec)
    Ziel des Forschungsprojekts ist die systematische Erfassung und Beseitigung von möglichen Angriffsvektoren und unbeabsichtigten Störungen beim Einsatz von 5G speziell in der Produktion. Im Fokus stehen dabei sowohl die technischen als auch die nicht-technischen Aspekte von Angriffsvektoren. Die entwickelten Methoden sollen Hürden für den Einsatz von 5G in Unternehmen senken und Sicherheitsbedenken ausräumen.
    Team: Henrik Lurz
    Jahr: 2023
    Förderung: BSI
  • Digitale Planung und automatisierte Produktion von gebäudeintegrierter Photovoltaik (DIGI-PV)
    Das Ziel des Projektes DIGI-PV ist die Reduktion von Hemmnissen für einen großflächigen Einsatz der PV-Technologie zur Erschließung von deutlich mehr Fassadenflächen für die energetische Nutzung. Hierfür werden automatisierte Prozesse und Werkzeuge entwickelt, die Planende, Produzierende und Nutzende befähigen, effiziente und kostengünstige Prozesse umzusetzen und entlang mehrerer Phasen der Produktlebensdauer zu unterstützen.
    Team: Sebastian Blankemeyer, Jessica Schönburg
    Jahr: 2023
    Förderung: BMWK
  • SFB 1153: Flexible Prozesskette zur ressourceneffizienten Fertigung von Tailored-Forming-Bauteilen
    Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1153 wurden neuartige Auslegungs-, Füge-, Umform-, Nachbearbeitungs- und Prüfverfahren für die Herstellung hybrider massiver Hochleistungsbauteile entwickelt und realisiert. Diese Einzelprozesse gilt es in diesem Teilprojekt zu einem automatisierten Gesamtprozess zu verketten, um die Funktionalität der Prozesse in einer durchgehenden Prozesskette zu validieren sowie reproduzierbare Proben herzustellen.
    Team: Sebastian Blankemeyer
    Jahr: 2023
    Förderung: DFG
  • Automatisierte Prozesskette für die flexible Produktion von Photovoltaikmodulen (A3P)
    Für dieses Projekt wird ein Lastenheft für die automatisierte Handhabung aller Materialien für die flexible Modulherstellung erstellt. Es werden Konzepte für die Handhabung erstellt, die einzelnen Schritte aufeinander abgestimmt und im Hinblick auf Taktzeiten und Kosten optimiert. Die Erstellung eines digitalen Zwillings der Prozesskette stellt die Grundlage für zukünftige Projekte dar. Ein Hauptpunkt liegt auf der Untersuchung der Handhabungsprozesse der Glaselemente und der Laminiationsfolien.
    Team: Torge Kolditz
    Jahr: 2023
    Förderung: EFZN
  • SPP 2433: Luftgestütztes Messsystem mit großem Arbeitsbereich
    In diesem Projekt wird ein drohnengestütztes Messsystem zur Digitalisierung von Infrastruktur oder großskaliger Industrieprodukte entwickelt. Das an der Drohne befestigte Messsystem besteht aus einer Kinematik zur Stabilisierung und einem Streifenlichtprojektionssystem zur Oberflächenvermessung im Submillimeterbereich. Die Lokalisierung und somit Kombination der Einzelmessungen werden durch ein Laser Tracking System ermöglicht, das durch mobile Roboter verfahren werden kann und den Arbeitsraum erheblich erweitert.
    Team: Henrik Lurz
    Jahr: 2024
    Förderung: DFG
  • TRR 375 HyPo - Multifunktionale Hochleistungskomponenten aus hybriden porösen Werkstoffen
    Der Sonderforschungsbereich TRR 375 erforscht die additive Fertigung hybrider poröser Materialien (HyPo). Diese Metallschäume kombinieren geringe Dichte mit hoher Festigkeit und eignen sich für Anwendungen wie Schwingungsdämpfung und Werkzeugaufnahmen. Das match erforscht adaptive Druckpfadplanung und Prozessregelung für WAAM und L-DED. Ziel ist ein effizienter, anpassungsfähiger Fertigungsprozess.
    Team: Simon Kleinschmidt
    Jahr: 2024
    Förderung: DFG

Optische Technologien

  • HYMNOS - Hybrid Numerical Optical Simulation
    Numerische Verfahren zur Berechnung von Lichtverteilungen in optischen Medien profitieren maßgeblich von aktuellen Trends in der Computertechnik. Ziel dieses Projektes ist daher die Kombination von unterschiedlichen Modellierungsansätzen auf unterschiedlichen zeitlichen und räumlichen Skalen. Hierzu werden unterschiedliche Aspekte aus interdisziplinären Themengebieten in der Physik und den Ingenieurswissenschaften modelltechnisch untersucht.
    Jahr: 2015
    Förderung: Land Niedersachsen
    Laufzeit: 10/2015 – 09/2018
  • Tailored Light - Intelligente photoelektrische Oberfläche aus lichtemittierenden Modulen
    Der Fortschritt in den vergangenen Jahrzehnten in der Miniaturisierung von Chips, in den drahtlosen Datenübertragungstechnologien und in der Entwicklung von energiesparenden Bauelementen ermöglichte die Realisierung von integrierten autonomen Sensoren. Diese Netzwerke haben großes Potenzial für den weitverbreiteten Einsatz in der Instandhaltungsvorhersage von Fertigungsanlagen, in intelligenten Gebäudemanagementsystemen und in energiesparenden Smart Grids.
    Jahr: 2017
    Förderung: Land Niedersachsen
    Laufzeit: 01/2017 – 01/2020
  • Dynamische Magnet-Datenspeicherung auf thermisch gespritzten Schichten
    Ziel des Projekts ist die Herstellung und Charakterisierung thermischer Spritzschichten mit magnetischen Eigenschaften mit Hinblick auf eine dynamische Datenspeicherung. Es soll untersucht werden, ob der Anwendungsbereich etablierter Schichtsysteme (z. B. WCCo(Cr)) als Hartschicht oder als Korrosionsschutz durch eine zusätzliche Funktionalisierung in Form von magnetischer Datenspeicherung erweitert werden kann. Zusätzlich soll der alternative in der Spritztechnik bisher nicht verwendete ferrimagnetische Werkstoff Maghemit (ɣ-Fe2O3) auf seine Tauglichkeit als Spritzwerkstoff untersucht werden. Auf diesen Ergebnissen aufbauend erfolgt im Weiteren die Ergründung und Quantifizierung der magnetischen Eigenschaften der hergestellten Spritzschichten.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2017-12/2019
  • PhoenixD - Flexografischer Druck von optischen Netzwerken
    Optische Präzisionssysteme schnell und kostengünstig mittels additiver Fertigung realisieren: Dies ist die Vision von PhoenixD. In diesem Teilprojekt wird an der Fertigung von planaren optischen Netzwerkstrukturen geforscht. Hierzu soll ein klassicher Druckprozesse, der Flexodruck, verwendet werden, um eine kostengünstige Produktion zu ermöglichen.
    Leitung: M. Sc. Jonathan Pleuß
    Jahr: 2019
    Laufzeit: 01.01.2019 - 31.12.2025
  • Exzellenzcluster PhoenixD: Photnics, Optics, Engineering – Innovation Across Disciplines
    Der Exzellenzcluster PhoenixD ist eine breit angelegte Initiative, um Design und Herstellung von Präzisionsoptik neu zu definieren. Sie beruht auf der Verwebung von Optikdesign, Optiksimulation und modernen Produktionsmethoden zu einer einzigen integrierten Plattform, mit der individuelle und hochfunktionelle präzisionsoptische Systeme entworfen und hergestellt werden. Heute beruhen Herstellung und Betrieb solcher Systeme auf komplexen mehrstufigen und häufig auf Handarbeit und mühevoller Justage beruhenden Prozessen. Die damit verbundenen hohen Kosten verhindern den massenhaften Einsatz in den Lebenswissenschaften, der Produktionstechnik, der Sensorik und im täglichen Leben.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2019 - 12/2023
  • Self-Assembly
    Der Forschungsbereich Self-Assembly befasst sich mit der Entwicklung von selbst montierenden bzw. selbst positionierenden Systemen. Durch das spezifische Design entsteht ein energetisches Potentialfeld, das auf die Bauteile einwirkt und an die Montageposition zieht. Eine Handhabung der einzelnen Komponenten ist nicht mehr zwingend erforderlich, was neue Anwendungsfälle, wie z.B. berührungslose Montage, ermöglicht.
    Team: Martin Stucki
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG (PhoenixD)
    Self-Assembly_Chip Self-Assembly_Chip
  • PhoenixD - Elektrische Integration von optischen Netzwerken
    Optische Präzisionssysteme schnell und kostengünstig mittels additiver Fertigung realisieren: Dies ist die Vision von PhoenixD. In diesem Teilprojekt wird an der Fertigung von planaren optischen Netzwerkstrukturen geforscht. Die optische Ankopplung der Lichtquellen an den Lichtwellenleiter, der beispielsweise gedruckt oder dispensiert wird, ist eine der Forschungsfrage, die es zu lösen gilt. Hierbei ist die präzise Montage und Ausrichtung zur Stirnfläche des Wellenleiters von enormer Bedeutung.
    Leitung: M. Sc. Laura Fütterer
    Jahr: 2019
    Laufzeit: 01.01.2019 - 31.12.2025
  • Montage photonisch integrierter Systeme
    Der Forschungszusammenschluss des Exzellenzclusters PhoenixD verfolgt das Ziel, konventionelle und komplexe Hochleistungsoptiken in intelligenten, miniaturisierten und adaptiven optischen Systemen zu integrieren. Hierbei forscht das match an neuartigen Konzepten und Prozessen zur Präzisionsmontage von optischen Systemen.
    Team: Niklas Terei
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG (PhoenixD)

Luft- und Raumfahrt

  • Intelligente Vernetzung zur autonomen Fräsbearbeitung von Strukturbauteilen (TensorMill)
    Die Fertigung von Integralbauteilen der Luft- und Raumfahrtbranche, wie beispielsweise Rumpf- oder Triebwerkskomponenten, erfolgt mehrheitlich durch spanende Verfahren aus Vollmaterial.
    Jahr: 2019
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 05/19- 04/22
  • iMOD - Intelligente modulare Robotik und integrierte Produktionsgestaltung im Flugzeugbau
    In diesem Projekt wird die Automatisierung, Digitalisierung und logistische Optimierung von Montageprozessen in der Flugzeugproduktion adressiert. Es wird erforscht, wie sich die Flugzeugfertigung und die zugehörige Intralogistik durch den Einsatz autonomer Roboter, modularer Transportressourcen und neu gestalteter Abläufe hinsichtlich Flexibilität und Kosten verbessern lassen. Dafür sollen autonome Roboter zusammenarbeiten, um gemeinsam Transportaufgaben zu übernehmen. Dies muss über entsprechende Planungs- und Steuerungsverfahren abgebildet werden. Der Aufbau neuartiger Produktionsstrukturen soll ermöglichen, individualisierte Flugzeuge in effizienter Serienproduktion herzustellen und damit den Flugzeugbau-Standort Deutschland zu sichern.
    Leitung: Alexander Wenzel
    Jahr: 2021
    Förderung: dtec.bw
    Laufzeit: 01.09.2021 – 31.12.2024

Robotik & Automatisierung

  • Automatisierbare Methode zur Verbindungsvorbereitung von Stahlseil-Fördergurten mittels Strahlverfahren
    Die Automatisierbarkeit der Verbindungsvorbereitung von Stahlseil-Fördergurten wird derzeit am Institut für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) in Zusammenarbeit mit dem Unterwassertechnikum des Instituts für Werkstoffkunde (IW) erforscht. Hierdurch soll zum einen eine konstante Qualität der Verbindung ermöglicht und zum anderen auch eine Festigkeitssteigerung erzielt werden. Dies reduziert das Risiko für Anlagenbetreiber eines möglichen Anlagenstillstands und den damit verbundenen Kostenausfall. Eine Festigkeitssteigerung ermöglicht außerdem höhere Massenströme und steigert somit die Produktivität der Anlage.
    Leitung: Dipl. -Ing. Patrick Riemer geb. Heitzmann
    Jahr: 2017
    Förderung: AiF, IFL
    Laufzeit: 01/2017 – 12/2018
  • SPP 2433: Luftgestütztes Messsystem mit großem Arbeitsbereich
    In diesem Projekt wird ein drohnengestütztes Messsystem zur Digitalisierung von Infrastruktur oder großskaliger Industrieprodukte entwickelt. Das an der Drohne befestigte Messsystem besteht aus einer Kinematik zur Stabilisierung und einem Streifenlichtprojektionssystem zur Oberflächenvermessung im Submillimeterbereich. Die Lokalisierung und somit Kombination der Einzelmessungen werden durch ein Laser Tracking System ermöglicht, das durch mobile Roboter verfahren werden kann und den Arbeitsraum erheblich erweitert.
    Team: Henrik Lurz
    Jahr: 2024
    Förderung: DFG

SFB Tailored Forming

  • Einfluss der lokalen Mikrostruktur auf die Umformbarkeit stranggepresster Werkstoffverbunde
    Das Teilprojekt beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung von Verbundstrangpressverfahren für die Herstellung hybrider Halbzeuge für die Massivumformung. Einerseits sollen verschiedene Werkstoffkombinationen zu hybriden Hohlprofilen für eine Anwendung in der Tailored-Forming-Prozesskette zur Herstellung einer Lagerbuchse gefertigt werden. Andererseits soll ein Prozess entwickelt werden, der die Herstellung eines asymmetrisch verstärkten Halbzeugs für das Demonstrator-Bauteil „Querlenker“ ermöglicht.
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG - SFB 1153 TP A1
    Laufzeit: 07/2015-06/2019
  • SFB 1153 - B4: Funktionsangepasste Prozessplanung der spanenden Bearbeitung hybrider Bauteile
    Die spanende Fertigung nimmt als finaler Schritt in der Prozesskette der Massivteilfertigung über die hergestellten Oberflächen- und Randzoneneigenschaften maßgeblich Einfluss auf das Einsatzverhalten und die Lebensdauer von Bauteilen. Eine Möglichkeit, dieses Wissen bereits in der Konstruktionsphase des Bauteils zum Festlegen einer Bearbeitungsstrategie zu nutzen, existiert zurzeit noch nicht. Das Ziel des Teilprojekts B4 ist daher, die Bauteilkonstruktion und die Prozessplanung zu verbinden.
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2019 - 06/2023
  • Ressourceneffiziente Produktionstechnik für Großwälzlager durch hybride Werkstoffsysteme
    Im Teilprojekt T1 bilden vier interdisziplinäre Entwicklungspartner eine Kooperation, um eine im SFB 1153 entwickelte Technologie zur schweißtechnischen Beschichtung von Lagerlaufbahnen für den industriellen Einsatz zu qualifizieren. Ziel ist, die Beschichtung von Lagern mit mehreren Metern Durchmesser wirtschaftlich zu ermöglichen. Beteiligt sind unter Anderem neben dem Institut für Werkstoffkunde noch das Institut für Maschinenkonstruktion und Tribologie, der Schweißtechnikausrüster Oscar Plt GmbH sowie die SKF GmbH, einer der weltweit führenden Hersteller von Wälzlagern.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG - SFB 1153 TP T1
    Laufzeit: 07/2019-06/2022
  • Sonderforschungsbereich 1153 – Prozesskette zur Herstellung hybrider Hochleistungsbauteile durch Tailored Forming
    Das übergeordnete Ziel des Sonderforschungsbereichs 1153 „Tailored Forming“ ist es, die Potentiale für hybride Massivbauteile auf der Basis einer neuartigen Prozesskette zu erschließen. Im Gegensatz zu bestehenden Herstellungs- und Fertigungsprozessen von hybriden Massivbauteilen werden im SFB 1153 maßgeschneiderte hybride Halbzeuge verwendet, welche vor dem Formgebungsprozess gefügt werden.
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Fördernummer 252662854

SFB Regeneration

  • Kapazitätsplanung und Angebotskalkulation mittels Data Mining in der Regeneration von Transformatoren
    Im Rahmen des Teilprojekts D1 des SFB 871 wurde ein Ansatz zur Kapazitätsplanung und ‑abstimmung für die Regeneration von Flugzeugtriebwerken entwickelt. Dieser Ansatz wird im Transferprojekt T3 in Kooperation mit einem Hersteller von Transformatoren für Schienenfahrzeuge weiterentwickelt und an dessen spezifischen Rahmenbedingungen und Restriktionen angepasst. Dafür wird ein Prozessmodell erstellt sowie verschiedene Algorithmen entwickelt, die eine Kapazitätsplanung und Belastungssteuerung sowie Angebotskalkulation für die Regeneration von Transformatoren auf Basis unscharfer Informationen ermöglichen.
    Jahr: 2019
  • Strategien für die piezoaktorisch unterstützte Demontage von Schraubverbindungen
    Der Sonderforschungsbereich (SFB) 871 „Regeneration komplexer Investitionsgüter“ erforscht seit 2010 am Beispiel von zivilen Flugzeugtriebwerken die wissenschaftlichen Grundlagen der Regeneration. Die Motivation ist dabei, wie komplexe Bauteile effizient und ressourcenschonend erhalten und repariert werden können. Das match fokussiert und entwickelt im Transferprojekt T16 neuartige Strategien zur schonenden Demontage am Beispiel von Schraubverbindungen.
    Team: Richard Blümel
    Jahr: 2023
    Förderung: DFG

Entwicklung und Optimierung von Handhabungs- und Montageprozess (bis 2024)

  • Handhabung von Solarzellen
    Ziel des Projektes ist die anwendungsorientierte Untersuchung von Parallelrobotern zur hochdynamischen und schonenden Handhabung von Solarzellen. Dabei sollen alternative parallelkinematische Strukturen zur Handhabung von Solarzellen konzipiert und die Funktionsmuster des SFB 562 für diese industrielle Aufgabe bezüglich ihrer Einsatzfähigkeit untersucht werden.
    Team: Jan Schmitt
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
  • Kollaborative Montage von Mensch und Maschine
    Die Montage stellt in der Prozesskette den letzten Schritt der Wertschöpfung dar und spielt somit eine wesentliche Rolle in der Wertschöpfungskette. Die hohen Kosten- und Zeitanteile der Montage an der gesamten Produktion lassen ein erhebliches Rationalisierungspotenzial von der Montageplanung und -vorbereitung bis zur Ausführung der Montage erkennen. Aus diesem Grund entwickelt das match kollaborative Montagesysteme und -prozesse.
    Team: Sebastian Blankemeyer
    Jahr: 2015
  • Bauteilschonende und anpassungsfähige Demontage
    Eine „bauteilschonende und anpassungsfähige Demontage“ ist Bestandteil des DFG-geförderten Sonderforschungsbereiches 871 „Regeneration komplexer Investitionsgüter“. Dabei leitet die Demontage den Regenerationsprozess eines Flugzeugtriebwerks ein. Durch eine Automatisierung der Demontageprozesse und die Identifizierung der Prozessgrößen wird eine bauteilschonende Demontage trotz charakteristischer Unsicherheiten der Demontage ermöglicht.
    Team: Richard Blümel
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
  • Präzisionsmontage
    Egal ob Sensoren, Herzschrittmacher oder Uhrwerke: Überall wo Teile sehr genau montiert werden müssen, stoßen konventionelle Roboter und entsprechende Peripherie an ihre Grenzen. Das match forscht in diesem Bereich an neuen Lösungen und Strategien, um zuverlässige und wirtschaftliche Präzisionsmontageprozesse umzusetzen.
    Team: Martin Stucki, Rolf Wiemann, Niklas Terei, Lars Binnemann
    Jahr: 2018
    Förderung: Grundfinanzierung
  • Formvariable Handhabung schmiedewarmer Hybridbauteile im Rahmen des Tailored Forming
    Der SFB 1153 „Tailored Forming“ setzt sich zum Ziel, die Potentiale für hybride Massivbauteile auf Basis einer neuartigen Prozesskette zu erschließen und die dafür notwendigen fertigungstechnischen Verfahren zu entwickeln. Das match fokussiert sich dabei auf die Bereitstellung von Funktionsmodulen zur formvariablen und funktionsintegrierten Handhabung von Bauteilen mit Temperaturen von bis zu 1250 °C.
    Team: Caner Ince
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
  • Self-Assembly
    Der Forschungsbereich Self-Assembly befasst sich mit der Entwicklung von selbst montierenden bzw. selbst positionierenden Systemen. Durch das spezifische Design entsteht ein energetisches Potentialfeld, das auf die Bauteile einwirkt und an die Montageposition zieht. Eine Handhabung der einzelnen Komponenten ist nicht mehr zwingend erforderlich, was neue Anwendungsfälle, wie z.B. berührungslose Montage, ermöglicht.
    Team: Martin Stucki
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG (PhoenixD)
    Self-Assembly_Chip Self-Assembly_Chip
  • PhoenixD
    Das Exzellenzcluster PhoenixD vereint verschiedene Fachbereiche aus Optikdesign, Optiksimulation und der Optikfertigung, mit dem Ziel, intelligente, kompakte und adaptive optische Systeme zu entwickelt. Das match übernimmt in diesem Zusammenhang Präzisionsmontageaufgaben und befasst sich intensiver mit der voll prozessintegrierten Bauteilausrichtung via Self-Assembly sowie der Entwicklung neuartiger Montagekonzepte.
    Team: Martin Stucki, Rolf Wiemann, Niklas Terei, Lars Binnemann
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
  • SFB 1368: Klebstoffbasierte Montageprozesse in XHV-adäquater Atmosphäre
    Das match befasst sich im Rahmen des Sonderforschungsbereiches 1368 „Sauerstofffreie Produktion“ mit der klebstoffbasierten Montagetechnik in technisch sauerstofffreier Atmosphäre. Das Ziel des Teilprojekts ist ein Erkenntnisgewinn über technische Eigenschaften von Klebverbindungen, die in sauerstofffreier Atmosphäre und mit desoxidierten Fügepartnern hergestellt wurden.
    Team: Sandra Gerland, Rolf Wiemann
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
  • Montage photonisch integrierter Systeme
    Der Forschungszusammenschluss des Exzellenzclusters PhoenixD verfolgt das Ziel, konventionelle und komplexe Hochleistungsoptiken in intelligenten, miniaturisierten und adaptiven optischen Systemen zu integrieren. Hierbei forscht das match an neuartigen Konzepten und Prozessen zur Präzisionsmontage von optischen Systemen.
    Team: Niklas Terei
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG (PhoenixD)
  • Montagestation auf Basis eines magnetischen Levitationssystems
    Um eine kosteneffiziente Fertigung optischer Komponenten bzw. integrierter optischer Systeme zu ermöglichen, verfolgt PhoenixD den Ansatz eine Produktionsmatrix auf Basis eines Levitations-Transportsystems umzusetzen. Ziel ist es, die Mover neben dem Transport zwischen den Fertigungsstationen ebenfalls als funktionale Einheit innerhalb der Stationen zu nutzen. Das match erforscht und entwickelt hierfür eine integrierte Montagestation.
    Team: Lars Binnemann
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG (PhoenixD)
  • Strategien für die piezoaktorisch unterstützte Demontage von Schraubverbindungen
    Der Sonderforschungsbereich (SFB) 871 „Regeneration komplexer Investitionsgüter“ erforscht seit 2010 am Beispiel von zivilen Flugzeugtriebwerken die wissenschaftlichen Grundlagen der Regeneration. Die Motivation ist dabei, wie komplexe Bauteile effizient und ressourcenschonend erhalten und repariert werden können. Das match fokussiert und entwickelt im Transferprojekt T16 neuartige Strategien zur schonenden Demontage am Beispiel von Schraubverbindungen.
    Team: Richard Blümel
    Jahr: 2023
    Förderung: DFG
  • Automatisierte Prozesskette für die flexible Produktion von Photovoltaikmodulen (A3P)
    Für dieses Projekt wird ein Lastenheft für die automatisierte Handhabung aller Materialien für die flexible Modulherstellung erstellt. Es werden Konzepte für die Handhabung erstellt, die einzelnen Schritte aufeinander abgestimmt und im Hinblick auf Taktzeiten und Kosten optimiert. Die Erstellung eines digitalen Zwillings der Prozesskette stellt die Grundlage für zukünftige Projekte dar. Ein Hauptpunkt liegt auf der Untersuchung der Handhabungsprozesse der Glaselemente und der Laminiationsfolien.
    Team: Torge Kolditz
    Jahr: 2023
    Förderung: EFZN

Maschinenkonzepte und Systemintegration (bis 2024)

  • Aktive Werkzeugaufnahme
    Das Forschungsziel ist die Steigerung der Produktivität von Werkzeugmaschinen mit rotierender Werkzeugaufnahme durch aktives Beeinflussen der Maschinenstruktur. Der begrenzende Faktor für die Leistung einer Werkzeugmaschine ist das dynamische und statische Verhalten. Werden Werkzeugmaschinen in den Grenzbereichen betrieben, kann es zu nicht gewollten Maschinenschwingungen kommen. Diese führen dazu, dass entweder die Bearbeitung der Werkstücke nicht beendet werden kann oder die gewählten Parameterwerte nicht die volle Maschinenleistung ausreizen.
    Team: Alexander Boldering
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
  • Kühlkonzepte auf Basis elektrokalorischer Materialien
    Elektrokalorische Materialien gehören neben magneto-, elasto- und barokalorischen Materialien zur Gruppe der aktiven Materialien und besitzen die Fähigkeit, sich unter Einwirkung eines elektrischen Feldes zu erwärmen bzw. abzukühlen. Das Ziel ist es hierbei, möglichst effiziente Systeme bei möglichst kompakter Bauweise und geringem Gewicht zu realisieren.
    Team: Phillip Blumenthal
    Jahr: 2012
    Förderung: DFG
  • iAero
    In Zusammenarbeit mit dem IFA (Institut für Fabrikanlagen und Logistik) soll in diesem Projekt eine aerodynamische Zuführanlage weiterentwickelt werden, damit Bauteile flexibel und mit hoher Stückzahl einem Folgeprozess zugeführt werden können. Basierend auf den Geometriedaten der Bauteile und einem Simulationsmodell des Orientierungsprozesses, soll die Anlage selbstständig die optimalen Einstellparameter identifizieren, einstellen und anwenden.
    Team: Torge Kolditz
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
  • Unteraktuierte Handhabungssysteme
    Im Bereich „Unteraktuierte mechatronische Systeme“ werden Montagesysteme erforscht, die weniger Stellantriebe als Bewegungsfreiheiten besitzen. Der grundlegende Gedanke ist, u.a. den konstruktiven Aufwand sowie die Kosten einer konventionellen vollständigen Aktuierung gleichwertiger Systeme zu umgehen. Zwei grundlegende Themen sind hierbei die strukturellen Anforderungen an die Unteraktuierung sowie die Regelung des typischerweise stark nichtlinearen Systemverhaltens.
    Team: Tobias Recker
    Jahr: 2017
  • IT-Security beim Einsatz von 5G im Ökosystem Produktion (5GProSec)
    Ziel des Forschungsprojekts ist die systematische Erfassung und Beseitigung von möglichen Angriffsvektoren und unbeabsichtigten Störungen beim Einsatz von 5G speziell in der Produktion. Im Fokus stehen dabei sowohl die technischen als auch die nicht-technischen Aspekte von Angriffsvektoren. Die entwickelten Methoden sollen Hürden für den Einsatz von 5G in Unternehmen senken und Sicherheitsbedenken ausräumen.
    Team: Henrik Lurz
    Jahr: 2023
    Förderung: BSI
  • SFB 1153: Flexible Prozesskette zur ressourceneffizienten Fertigung von Tailored-Forming-Bauteilen
    Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1153 wurden neuartige Auslegungs-, Füge-, Umform-, Nachbearbeitungs- und Prüfverfahren für die Herstellung hybrider massiver Hochleistungsbauteile entwickelt und realisiert. Diese Einzelprozesse gilt es in diesem Teilprojekt zu einem automatisierten Gesamtprozess zu verketten, um die Funktionalität der Prozesse in einer durchgehenden Prozesskette zu validieren sowie reproduzierbare Proben herzustellen.
    Team: Sebastian Blankemeyer
    Jahr: 2023
    Förderung: DFG
  • Aktive bildbasierte Zuführung von Kleinteilen mithilfe aerodynamischer Schikanen
    Ein entscheidender Baustein der automatisierten Montage ist die Zuführeinrichtung, welche dem Handhabungsgerät (z.B. Industrieroboter) die zu montierenden Bauteile in einer definierten Position und Orientierung zur Verfügung stellt. In diesem Projekt werden Methoden zur flexiblen und effizienten Zuführung von Bauteilen mithilfe von Bildverarbeitung, KI-Methoden und aerodynamischen Orientierungsmodulen erforscht.
    Team: Torge Kolditz
    Jahr: 2024
    Förderung: DFG

Robotergestützte Montage- und Handhabungsvorgänge (bis 2024)

  • 3C-PKM
    Das Ziel des Projekts "Entwicklung einer parallelkinematischen Struktur für den 3C Anwendungsbereich" ist die Analyse und Weiterentwicklung der Kinematik eines Parallelroboters mit Delta-Struktur, um den Anforderungen der Handhabungs- und Montageaufgaben in der Elektronikmontage gerecht zu werden. Hierzu wird der Workflow eines möglichen Entwicklungsprozesses erarbeitet und relevante Randbedingungen sowie Zielparameter identifiziert.
    Team: Gunnar Borchert
    Jahr: 2012
    Förderung: DFG
  • ProVorPlus (Funktionsintegrierte Prozesstechnologie zur Vorkonfektionierung und Bauteilherstellung von FVK-Metall-Hybriden)
    Um das wirtschaftliche Potenzial des FVK-basierten Leichtbaus zu steigern, wird die Herstellung von Komponenten mit einer bauteilintegrierten Hybridisierung angestrebt. Hierbei werden unterschiedliche Materialien mit verschiedenen Eigenschaften zu einem Bauteil kombiniert, wodurch eine Funktionalisierung (mechanisch, thermisch und elektrisch) der einzelnen Werkstoffe ermöglicht wird.
    Team: Christopher Bruns
    Jahr: 2015
    Förderung: BMBF
  • Robotergestützte kooperative Handhabung und Montage
    Die Handhabung und Montage von nachgiebigen und großskaligen Bauteilen ist gerade mit Blick auf die Faserverbundwerkstoffproduktion ein wichtiger Schritt in der Prozesskette. Die Probleme, die beim Handhaben von flexiblen Bauteilen auftreten können, sind ihre Formveränderung, die zu einer undefinierten Ablageposition führen können. Des Weiteren ist oftmals ein Greifen mit herkömmlichen Greifern nicht möglich.
    Team: Sebastian Blankemeyer
    Jahr: 2015
  • Generative Fertigung im Bauwesen
    Die Fertigung von Betonbauteilen im Bauwesen folgt seit jeher dem traditionellen manuellen Prozess, bei dem Gebäude „Stein auf Stein“ errichtet und die verwendeten Betonelemente durch eine aufwendige Holzschalung hergestellt werden müssen. Zwar verfügt das Bauwesen über leistungsstarke Berechnungssoftware und Hochleistungsbetone, der Herstellungsprozess jedoch ist aufwendig und nicht automatisiert. An dieser Stelle setzt das oben genannte Projekt an. Das Ziel ist es, eine vollautomatisierte Fertigungszelle auf Roboterbasis zu nutzen, um generativ frei geformte Betonbauteile für den Hochbau herzustellen.
    Team: Serhat Ibrahim
    Jahr: 2016
    Förderung: MWK
  • Orientierungseinheiten mit Seilzugaktorik
    Parallelroboter sind aufgrund ihrer hohen Taktraten sowie ihrer Positioniergenauigkeiten vor allem für Pick&Place-Operationen geeignet. Jedoch haben die parallel-kinematischen Strukturen einen entscheidenden Nachteil: Sie können Objekte exakt positionieren, aber nur eingeschränkt im Raum orientieren. Bestehende Montagezellen werden hierdurch unflexibel und lassen sich nur schwer an neue Prozesse anpassen. Am match entwickeln wir strukturelle Erweiterungen für Parallelroboter, mit denen Objekte beliebig im dreidimensionalen Raum orientiert werden können.
    Team: Daniel Krebs
    Jahr: 2016
  • Methoden zur Automatisierung von Handhabungsprozessen unter kryogenen Umgebungsbedingungen
    Im Rahmen des von der DFG geförderten Projektes „Methoden zur Automatisierung von Handhabungsprozessen unter kryogenen Umgebungsbedingungen“ werden am match in Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik (IBMT, Sulzbach/Saar) Ansätze zur Automatisierung der Handhabungsprozesse in Biobanken für die Kryokonservierung im Temperaturbereich unterhalb von -130°C erforscht.
    Team: Philipp Jahn
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
  • SafeMate
    Ziel des Forschungsvorhabens SafeMate ist es, kollaborative Montagesysteme in branchenübergreifenden Anwendungsfällen umzusetzen und hierauf aufbauend allgemeingültige Strategien und Konzepte für die Einführung und Gestaltung solcher Systeme zu entwickeln. Diese generellen Strategien sollen in einem Leitfaden zusammengefasst werden, der Unternehmen Orientierungshilfen im Sinne von Handlungs- und Entscheidungskorridoren bei der Gestaltung von kollaborativen Montagesystemen geben soll.
    Team: Tobias Recker, Sebastian Blankemeyer
    Jahr: 2017
    Förderung: BMBF
  • Wirtschaftliche Fertigung belastungsgerechter FVK/Metall-Verbunde
    In Zusammenarbeit mit dem Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) soll in diesem Projekt eine wirtschaftliche Fertigung belastungsgerechter FVK/Metall-Verbunde entwickelt und optimiert werden. Dabei sollen lokale FVK-Häufungen zwischen zwei Stahlblechen angeordnet und fixiert werden. Anschließend wird der Lagenaufbau in eine zweistufige Presse zur Imprägnierung und Umformung übergeben.
    Team: Christoph Schumann
    Jahr: 2018
    Förderung: EFB/AiF
  • TRR 277 Additive Manufacturing in Construction
    Während die Produktivität in der Fertigungsindustrie in den meisten Bereichen einen linearen Zuwachs verweisen kann, stagniert dieser Wert im Bauwesen seit etwa 50 Jahren. Die Ursache liegt im hohen manuellen Aufwand zur Erzeugung komplexer Schalungselemente. Ziel des TRR 277 ist es, dies durch den Einsatz additiver Fertigungsverfahren zu vermeiden. Dabei wird ein übergreifender Ansatz unter Berücksichtigung von Planung, Fertigung und Montage verfolgt.
    Team: Lukas Lachmayer, Hauke Heeren
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
  • Digitale Planung und automatisierte Produktion von gebäudeintegrierter Photovoltaik (DIGI-PV)
    Das Ziel des Projektes DIGI-PV ist die Reduktion von Hemmnissen für einen großflächigen Einsatz der PV-Technologie zur Erschließung von deutlich mehr Fassadenflächen für die energetische Nutzung. Hierfür werden automatisierte Prozesse und Werkzeuge entwickelt, die Planende, Produzierende und Nutzende befähigen, effiziente und kostengünstige Prozesse umzusetzen und entlang mehrerer Phasen der Produktlebensdauer zu unterstützen.
    Team: Sebastian Blankemeyer, Jessica Schönburg
    Jahr: 2023
    Förderung: BMWK

Soft Material Robotic Systems (bis 2024)

  • Kohärente Methodologie zur Modellierung und zum Entwurf weicher Roboter – Die Soft Material Robotics Toolbox (SMaRT)
    Roboter aus weichen Materialien bieten eine hohe Flexibilität. Die Nachgiebigkeit des Materials führt zu einer hohen Anpassungsfähigkeit, die klassische Robotersysteme nicht bieten. Im Projekt SMaRT („Soft Material Robotics Toolbox“) forscht das match zusammen mit dem Institut für mechatronische Systeme (imes) und dem Institut für Dynamik und Schwingungen (IDS) an einer kohärenten Methodologie zur Modellierung und zum Entwurf weicher Roboter.
    Team: Mats Wiese
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
  • Origami-Inspired Soft Pneumatic Actuators for Soft Robotics
    Soft Robots explore compliant materials and innovative design approaches to address intricate challenges across diverse fields. Typically fabricated from supple and resilient materials such as silicon, these robots can bend, adjust, and interact with their surroundings in ways that traditional robots cannot. Building on the inherent advantages of soft robots, this project aims to address a critical aspect of their design and functionality: the actuation components. This project specifically focuses on advancing the actuation components of soft robots, which are responsible for generating and controlling their movements. By developing soft pneumatic actuators inspired by origami patterns.
    Team: Ditzia Susana García Morales, Karina Guadalupe Velazquez Flores
    Jahr: 2019
  • Soft Material Robotic Systems
    Soft Material Robotic Systems sind flexible Roboter aus weichen Materialien wie Silikon oder Elastomeren. Im Gegensatz zu herkömmlichen Robotern können sie sich an komplexe Umgebungen anpassen und nutzen pneumatische, hydraulische oder chemische Aktuatoren für Bewegungen. Sie finden Anwendung in Bereichen wie medizinischer Rehabilitation, Lebensmittelproduktion und Unterwasserforschung.
    Team: Ditzia Susana Garcia Morales, Mats Wiese, Jan Peters, Cora Maria Sourkounis
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG Schwerpunktprogramm
  • Aktive softrobotische Saugvorrichtung für den Tiefseeeinsatz
    Das match forscht in einer Kollaboration mit dem GEOMAR (Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel) an der Entwicklung eines softrobotischen Systems, das in der Tiefsee zur Entnahme von Sedimentproben zum Einsatz kommt. Um den aktuell verwendeten, hydraulisch aktuierten, Manipulator aus Titan zu ersetzten, soll ein möglichst leichgewichtiges, kostengünstiges und druckneutrales Aktuierungssystem entwickelt werden.
    Team: Jan Peters, Cora Maria Sourkounis
    Jahr: 2022
    Förderung: DFG

[nicht kategorisiert]

  • ENTRIA - Entsorgungsoptionen für radioaktive Reststoffe
    Interdisziplinäre Analysen und Entwicklung von Bewertungsgrundlagen
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 01/2013 bis 12/2017
  • MSL
    Ziel ist es, die bisher geringen Lesereichweiten und die Datenübertragungsraten stark zu erhöhen. Dabei wird ein System angestrebt, in dem eine auslesende Einheit auch in etwa einem Meter Abstand zum Sensor untergebracht werden kann. Dies soll nach Möglichkeit mit Hilfe von "Smart Labels" erreicht werden.
    Jahr: 2004
    Förderung: Niedersächsisches Ministerium für Wirtschaft, Technologie und Verkehr
    Laufzeit: 01/2003 - 12/2004
  • GVP - Globales Varianten Produktionssystem
    Standort Deutschland stärken – und international wachsen
    Jahr: 2005
    Laufzeit: Bis 2005
  • InTrans
    Im ersten Förderzeitraum des DFG-Forschungsvorhabens "Logistikdatenerfassung und -verarbeitung in der Produktion auf Basis von intelligenten Transpondern - InTrans" wurde die Machbarkeit eines "intelligenten Smart Labels" nachgewiesen. Dabei ist die Vereinigung der operativen Funktionalität eines Smart Card Prozessors mit der Flexibilität eines passiven SmartLabels zu einem sogenannten Pre Processing Label (PPL) für die Produktionssteuerung ein wesentliches Ergebnis der durchgeführten Forschungen.
    Jahr: 2006
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 12/2003 - 09/2006
  • SynFAP - Synergetische Fabrikplanung auf Basis eines ganzheitlichen Prozess- und Raummodells
    Das Projekt zur Synergetischen Fabrikplanung soll der Forderung nach einem neuen Ansatz zur kooperativen und integrativen Planung gerecht werden. Dabei bezeichnet Synergie die positive Wirkung der Zusammenarbeit auf eine abgestimmte Gesamtleistung. Das Projekt konzentriert sich auf die Zusammenarbeit der Fabrikplanung und der Architektur.
    Jahr: 2006
    Förderung: Stiftung Industrieforschung
    Laufzeit: 2004 – 2006
  • koLas
    Kombinierte Laserbearbeitung mit adaptiver Greiftechnik
    Jahr: 2007
    Laufzeit: Bis 2007
  • LoeWe
    Ziel des Projekts ist die drastische Senkung der Lebenszykluskosten von Werkzeugmaschinen um bis zu 30%.
    Jahr: 2007
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 04/2004 - 03/2007
  • Lean Changeability
    Schlanke, wandlungsfähige Fabriken für kleine und mittelständische Unternehmen
    Jahr: 2008
    Laufzeit: Bis 2008
  • Pro-LEAN
    Anlagenleistung und Nutzungsvorrat von Produktionsanlagen nachhaltig und erhöhen
    Jahr: 2008
    Laufzeit: Bis 2008
  • IDproBlech
    Das Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist die Entwicklung, Implementierung und Steuerung innovativer Leistungskombinationen aus physischen Produkten und produktionsnahen Dienstleistungen in Industrieunternehmen.
    Jahr: 2008
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 09/2006 - 08/2008
  • KomFaP - Gestaltung und Bewertung kommunikationsorientierter Fabrikprozesse an den Schnittstellen betrieblicher Arbeitsprozesse
    Kommunikation ist unsichtbar und dennoch wichtige Stellgröße der logistischen Planung – und deshalb Gegenstand dieses Projekts.
    Jahr: 2009
    Laufzeit: Bis 2009
  • ProdLog-Design – Reifegradbasierte Entwicklungspfade zur leistungssteigernden Gestaltung der Produktionslogistik in kleinen und mittleren Unternehmen
    Entwicklung einer Methodik, die eine systematische Gestaltung und Bewertung von Strukturvarianten in Fabrikplanungsprojekten ermöglicht.
    Jahr: 2009
    Laufzeit: Bis 2009
  • Decon
    Dieses Projekt hat sich zum Ziel gesetzt, Methoden und Modelle für eine vollständig dezentrale Steuerungstechnik abzubilden und zu simulieren. Dabei soll auf dedizierte Steuerungskomponenten verzichtet und vielmehr die Steuerung durch die Zusammenarbeit seiner Aktoren und Sensoren erfolgen.
    Jahr: 2009
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2008 - 06/2009
  • FTP-Roadmapping - Integratives Fabrik-, Technologie- und Produkt-Roadmapping auf Basis eines ganzheitlichen Einfluss- und Bewertungsmodells
    Integratives Roadmapping auf Basis eines ganzheitlichen Einfluss- und Bewertungsmodells
    Jahr: 2010
    Laufzeit: Bis 2010
  • alpha-Faktor - Mathematische Beschreibung und Bewertung des Einflusses der Kapazitätsflexibilität und Belastungsstreuung auf das logistische Systemverhalten
    Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, den bisher nicht quantifizierbaren Einfluss der Kapazitätsflexibilität und der Belastungsstreuung auf das logistische Systemverhalten auf Basis der Theorie der Logistischen Kennlinien mathematisch zu beschreiben. Dazu soll der bislang nur empirisch ermittelbare Streckfaktor α1 der Kennlinientheorie, der - wie Vorstudien zeigen - von der vorhandenen Kapazitätsflexibilität und der Streuung der Belastung abhängt, in elementare Parameteranteile überführt werden.
    Jahr: 2010
    Förderung: DFG
    Laufzeit: Bis 2013
  • RampAble - Gestaltung anlauffähiger Produktionssysteme
    Produzierende Unternehmen stehen aktuell vor der Herausforderung in immer kürzeren Zeiträumen eine immer größere Anzahl von Produkten in ihr Produktionssystem integrieren zu müssen. Im Forschungsprojekt RampAble wird daher eine Methodik erarbeitet, die es Unternehmen ermöglicht, die Anlauffähigkeit ihres Produktionssystems zu erfassen, zu bewerten und über geeignete Maßnahmen zielgerichtet zu steigern.
    Jahr: 2010
    Förderung: BVI, AiF, BmWi
    Laufzeit: Voraussichtlicher Abschluss 12/2012
  • EZ-Pharm
    Ziel des Verbundprojekts EZ-Pharm ist die Entwicklung und prototypische Umsetzung eines Konzepts, das die Verbreitung von pharmazeutischen Plagiaten unterbindet.
    Jahr: 2010
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 01/2008 – 06/2010
  • Untersuchung des Einflusses einer alternierenden, geringzyklischen Biegebeanspruchung auf Bleche mit unterschiedlichen Kristallgittern
    Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens werden werkstoffkundliche Zusammenhänge bezüglich der Entwicklung der Mikrostruktur, der mechanischen Eigenschaften, der Textur und der Anisotropie von metallischen Dünnblechen, besonders mit einer hdp-Kristallgitterstruktur, nach zyklischen Biegen erforscht.
    Jahr: 2010
    Förderung: DFG
    Laufzeit: bis 12/2012
  • Qualifizierung thermisch gespritzter Korrosionsschutzschichten für dickwandige Behälterkomponenten - QUAKOS -
    Ziel des Vorhabens ist der Nachweis der großtechnischen Machbarkeit von thermisch gespritzten Korrosionsschutzschichten auf End- und Zwischenlagerkomponenten aus Sphäroguss unterwirtschaftlichen Aspekten. Am IW werden die thermisch gespritzten Schichten im Hinblick auf ihre korrosionsschützenden Eigenschaften unterschiedlichen Korrosionsuntersuchungen unterzogen. Ein besonderer Aspekt dabei ist die Entwicklung eines zuverlässigen mobilen Porositätstests für die späterer Anwendung in Behälterkomponenten.
    Jahr: 2010
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 06/2010 - 05/2013
  • gebo - T5 - Hochtempertur Sensoren: Drucksensor (IMR) und Magnetfeldsensor (IMPT)
    Im Rahmen des Forschungsverbundes gebo entwickelt das Institut für Mikroproduktionstechnik (IMPT) einen Hochtemperatur-einsatzfähigen Magnetfeldsensor zur Erfassung des Erdmagnetfeldvektors in allen drei Raumrichtungen.
    Jahr: 2011
    Förderung: Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK) + Baker Hughes INTEQ GmbH
    Laufzeit: 2009 – 2014
  • Integration ultradünner Magnetfeldsensoren in intelligente Automatisierungskomponenten (UltraMag) - Teilprojekt: Entwicklung ultradünner, dreidimensional messender Magnetfeldsensoren
    Im Rahmen des Forschungsverbundes wird am IMPT ein ultradünner Magnetfeldsensor zur Ermittlung des Zustandes eines elektrischen Motors entwickelt, dessen Ziel ist, den Betrieb durch verfeinerte Steuer-und Regelalgorithmen zu optimieren.
    Jahr: 2011
    Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung
    Laufzeit: 2009 – 2013
  • Gestaltung und Bewertung von Strukturvarianten (GBS)
    Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung einer Methodik, die eine systematische Gestaltung und Bewertung von Strukturvarianten in Fabrikplanungsprojekten ermöglicht.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2010 - 2011
  • Zukunftsrobuste und zielfeldspezifische Fabrikplanung zur Unterstützung der Prozess- und Produktqualität (Q²FaP)
    Im Rahmen des Projektes wird ermittelt, wie sich bereits bei der Fabrikplanung das Ziel einer hohen Prozess- und Produktqualität berücksichtigen lässt.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2010 - 2012
  • WaProTek - Wandlungsförderliche Prozessarchitekturen
    Unternehmen zukünftig befähigen, akute systemische Wandlungsbedarfe ihrer Produktionssysteme in den Bereichen Organisation, Personal, Logistik und Technologie zu identifizieren, wirtschaftliche Lösungen auszugestalten und diese qualifiziert zu betreiben.
    Jahr: 2011
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 2010 - 2013
  • gebo - T7 - Intelligente sensorgestützte Bohrwerkzeuge
    Im Teilprojekt T7 werden die Möglichkeiten erforscht, Georadarsysteme in den Bohrstrang zu integrieren und zu betreiben.
    Jahr: 2011
    Förderung: Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur(MWK), Baker Hughes
    Laufzeit: 2009 - 2014
  • Prüfverfahren für RFID am FFZ
    Mit Hilfe des im Projekt entwickelten Bewertungsschemas soll der Anwender auf einfache Weise optimale Konfigurationen für den jeweiligen Anwendungsfall von RFID Komponenten ermitteln können.
    Jahr: 2011
    Förderung: BMWi, AiF, FG IFL
    Laufzeit: 2010-2012
  • DEKomp – Dimensionierung von elektronischen Komponenten in Flurförderzeugen
    Im Rahmen dieses Forschungsprojektes wird die Entwicklung einer Prüf- und Dimensionierungsmethodik für elektronische Komponenten in Flurförderzeugen angestrebt.
    Jahr: 2011
    Förderung: BMWi, AiF, FG IFL
    Laufzeit: 2009 - 2012
  • Pro³gression - Teilprojekt Hybride Bearbeitungssysteme
    In Pro³gression werden neuartige Ansätze für Bearbeitungssysteme entwickelt, die vergleichbar mit Robotertechnologien über sehr flexible und zukünftig standardisierte Strukturen verfügen und eine große Bandbreite an Bearbeitungsprozessen erlauben.
    Jahr: 2011
  • ISI-WALK
    Im Rahmen des Projektes ISI-WALK werden Lieferketten hinsichtlich ihrer Wandlungsfähigkeit untersucht und Methoden entwickelt um diese zu steigern.
    Jahr: 2011
    Förderung: BMBF über KIT (Projektträger)
    Laufzeit: 2010 - 2013
  • ASEM (Automatische hochgenaue Stückguterfassung und -handhabung anhand elektronischer Marken im Materialfluss)
    Das Forschungsvorhaben "ASEM" beschäftigt sich auf dem Gebiet der Automatisierung von Intralogistikprozessen mit der Entwicklung eines Handlingsprozesses zur Handhabung von Stückgütern mit Hilfe eines Industrieroboters.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2008 - 2011
  • InUse - Intelligente Unterlegscheibe zur Messung von Kräften in Schraubverbindungen
    Das Projektziel von InUse ist die Entwicklung einer neuartigen intelligenten Unterlegscheibe zur direkten Erfassung von Kräften innerhalb einer Schraubverbindung über Piezo-Sensorik in Verbindung mit einer berührungslosen RFID-Übertragung an ein Lesegerät.
    Jahr: 2011
    Förderung: AiF (Kooperationspartner: Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST; Eilhauer Maschinenbau GmbH; Microsensys GmbH)
    Laufzeit: 2010 - 10/2012
  • CogniLog - Kognitive Logistiknetzwerke
    In dem Teilprojekt wird über das Verfahren zur Zusammenarbeit von kleinskaligen Fördermodulen geforscht.
    Jahr: 2011
    Förderung: EFRE
    Laufzeit: 2008 - 2013
  • gebo - T3 - Aufbau- und Verbindungstechnik für Hochtemperatur-Elektronik
    Geothermie und Hochleistungsbohrtechnik: Es werden Möglichkeiten erforscht, Elektronik bei einer Umgebungstemperatur von 250°C unter Tage zu betreiben.
    Jahr: 2011
    Förderung: Land Niedersachsen
    Laufzeit: 2009 - 2014
  • gebo - B3 - Automatisierung des Bohrprozesses
    Geothermie und Hochleistungsbohrtechnik: Steigerung der Wirtschaftlichkeit des Bohrprozesses durch eine Erhöhung des Automatisierungsgrades und durch neuartige Handling-Konzepte.
    Jahr: 2011
    Förderung: Land Niedersachsen
    Laufzeit: 2009 - 2014
  • Prozessoptimierung beim Presshärten
    Das Forschungsziel des Projektes besteht in der Verkürzung der Prozesszeiten beim Presshärten.
    Jahr: 2011
    Förderung: EFB / AiF
    Laufzeit: 07/2011 - 06/2013
  • SFB 489 - Teilprojekt T08: Gesteuerte Abkühlung von Karosseriebauteilen mittels Zweiphasen-Sprühkühlung
    Ziel des Projektes ist es, presshärtbare Karosseriebauteile aus dem Vergütungsstahl 22MnB5 aus der Umformwärme gezielt lokal abzukühlen, um örtlich variierende Werkstoffeigenschaften einzustellen. Hierfür wird der Presshärtvorgang frühzeitig unterbrochen und das Bauteil in ein Düsenfeld übergeben. Die Wärmebehandlung erfolgt mittels einem Wasser-Luft-Sprayfeld mit lokal variierter Intensität, sodass ein dem späteren Bauteileinsatz angepasstes Eigenschaftsprofil bezüglich Festigkeiten und Duktilität erzeugt wird.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 10/2011 – 03/2014
  • SFB 653 - Teilprojekt E2: Magnetische Magnesiumlegierungen
    Die aktuellen Arbeiten im Teilprojekt E2 konzentrieren sich auf die Entwicklung niedriglegierter Mg-Werkstoffe mit messtechnisch verwertbaren weichmagnetischen und optimierten mechanischen Eigenschaften.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2005 - 06/2013
  • PAK 343 - Teilprojekt 4: Werkstoffkundliche Analyse der Prozesskombination konventioneller und dynamischer Umformverfahren (2. Antragszeitraum)
    Werkstoffkundliche Analyse kombinierter quasi-statischer und dynamischer Umformverfahren mit unterschiedlichen Lastpfaden für die Methodenplanung von Prozessketten aus konventionellen und dynamischen Umformverfahren
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2009 - 12/2014
  • Physikalische Prozessanalyse zur Verbesserung des Plasmalötprozesses von Aluminiumlegierungen der 5000er-, 6000er- und 7000er- Reihe
    Erarbeitung eines grundlegenden physikalischen Prozessverständnisses, sowie eine Verkürzung der Prozesskette beim Plasmalichtbogenlöten durch die Entwicklung eines flussmittelfreien Lotdrahtes.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 10/2010 - 09/2012
  • Computer‐ und roboterassistierte Umstellungsosteotomie unter Verwendung neuartiger Osteotomieverfahren und kraft‐/ momentbasierter, robotischer Operationsplanung und Operationsausführung
    Im Rahmen dieses Projektes wird die Wasserabrasivstrahltechnik mit Hinblick auf die Anwendung als medizinisches Operationsinstrument zur Knochendurchtrennung weiterentwickelt.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: bis 02/2013
  • Verbundstrangpressen von Aluminium-Titan Verbindungen
    Ziel des Forschungsvorhabens ist die Herstellung von stoffschlüssigen Verbunden aus technisch relevanten Aluminium- und Titanlegierungen mittels Strangpressen. Durch die Kombination der unterschiedlichen Werkstoffe lassen sich maßgeschneiderte Konstruktionen mit für den jeweiligen Anwendungsfall optimierten Eigenschaften herstellen. Anwendungsfelder finden sich im Bereich von Strukturbauteilen für die Luftfahrt und den Automobilbau.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 10/2010 - 09/2012
  • SFB 489 - Teilprojekt T6: Abschrecken induktiv gehärteter Bauteile mit der Spraykühlung
    Im Rahmen des Projektes soll ein Abschrecken von Zahnrädern in einen SDF®-Randschichthärtprozess unter Zuhilfenahme einer Spraykühlung realisiert werden. Im Vergleich zu Polymerlösungen kann mit dem Wasser-Luft-Gemisch eine langsamere, homogenere und umweltfreundliche Abschreckung durchgeführt werden, die zu einem geringeren Verzug und somit reduzierten Nacharbeitskosten führt.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2009 - 12/2011
  • Flussmittelfreies Löten von Aluminiumlegierungen
    Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens werden lithiumhaltige Hartlote für das flussmittelfreie Löten von Aluminiumlegierugen in silandotierten Schutzgasen aus dem System Al-Li-Si entwickelt.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: bis 12/2014
  • Systematische Untersuchung von Lichtbogenprozessen für das nasse Elektrodenschweißen unter Wasser in Tiefen größer 20 Meter
    Ziel des Forschungsvorhabens ist die sichere Abbildung der Prozessabläufe im Lichtbogen beim nassen Unterwasserschweißen mit Stabelektroden, zum Verständnis der veränderten Abläufe gegenüber dem Schweißen an Atmosphäre. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen kann eine gezielt systematische Entwicklung von Zusatzwerkstoffen für größere Wassertiefen erfolgen.
    Jahr: 2011
    Förderung: AiF
    Laufzeit: bis 10/2012
  • Impfverfahren für Magnesiumbasislegierungen mittels Bornitrid
    Kornfeinung und Modifizierung von Magnesium-Aluminium-Zink-Legierungen mittels Bornitrid, welches in der Schmelze zersetzt wird und hierbei hochschmelzende Phasen bildet, die bei der Erstarrung als Keime fungieren.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2011 - 12/2011
  • Entwicklung eines wirkstofftragenden resorbierbaren Platzhalters für die Halswirbelsäule des Menschen
    Kurzbeschreibung: Herstellung und Prüfung von Stützstrukturen aus Magnesium im Feingussverfahren welche mit einem resorbierbaren Kunststoff infiltriert werden. Die so hergestellten Hybridstrukturen werden hinsichtlich ihrer Eignung für die Verwendung in Form von Hals-Wirbelsäulen-Implantaten im Schafsmodel getestet.
    Jahr: 2011
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 01/2010 - 06/2012
  • Methodische und technologische Entwicklung neuartiger werkstoffgerechter Reparaturverfahren für Faser‐Kunststoff-Verbund‐Strukturen
    Ziel des Projektes ist die methodische Entwicklung neuartiger automatisierter Reparaturverfahren, die eine weitgehende Wiederherstellung der richtungsabhängigen Bauteileigenschaften gewährleisten.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: bis 07/2012
  • SFB 489 - Teilprojekt A3: Modellierung und Simulation zur kontrollierten Abkühlung präzisionsgeschmiedeter Bauteile
    Ziel des Teilprojektes ist die Prognose der mechanischen Eigenschaften von präzisionsgeschmiedeten und aus der Umformwärme mittels Wasser-Luft-Spray abgekühlten Bauteilen.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2000 - 12/2011
  • In-Situ-Untersuchung des Erstarrungsverhaltens ausgewählter Aktivlote beim Löten von monokristallinen Diamanten
    Das Ziel des beantragten Forschungsprojektes ist eine Erweiterung des Verständnisses von Lötprozessen, speziell das Aktivlöten monokristalliner Diamanten, unter Verwendung der thermographischen In-Situ-Analyse.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: bis 07/2013
  • GRK 1627 - Teilprojekt A3: Entwicklung gradierter Materialien mittels Wasser‐Luft‐Spraykühlung und deren Modellierung
    Gegenstand des Projektes ist die Entwicklung und Verifikation von Simulationsmodellen für das Randschichthärten mittels Wasser‐Luft‐Spraykühlung
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: bis 12/2013
  • Forschergruppe 702: Entwicklung einer Fertigungstechnik (maschinentechnische Grundlagen) für Metall-Kapillardruckgießprozesse
    Das „Metall-Kapillardruckgießen“ ist ein schmelzmetallurgisches Urformverfahren zum Fertigen mikromechanischer metallischer Gussbauteile
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: bis 06/2012
  • Nutzung der Simulation und Modellbildung zur Homogenisierung der Schichteigenschaften beim Atmosphärischen Plasmaspritzen - Simulation des Aufbaus mittels der 3-Kathoden-Technik plasmagespritzter Schichten
    Optimieren der Eigenschaften plasmagespritzter Schichten im Hinblick auf Porengehalt, -größe und Eigenspannungsverteilung mittels einer neuartigen gekoppelten CFD-FEM-Simulation.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: bis 12/2014
  • SFB 489 - Teilprojekt A1: Lebensdauererhöhung von Werkzeugen für das Präzisionsschmieden von Zahnrädern durch PVD-Beschichtungen und Einlöten von Keramiksegmenten
    Kurzbeschreibung: Im Teilprojekt A1 "Werkstoffe für das Präzisionsschmieden" werden Maßnahmen entwickelt, die eine Lebensdauererhöhung von Werkzeugen für das Präzisionsschmieden von Zahnrädern zum Ziel haben.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2000 - 12/2011
  • Untersuchung des Einsatzes der PVD-Schichttransplantation zur Generierung neuartiger Oberflächen und Eigenschaften bei der Mikrobauteilfertigung
    In diesem Projekt werden transplantierbare PVD-Schichtsysteme entwickelt. Die neuartigen Schichtsysteme ermöglichen die Herstellung von hochgenauen Strukturen (Strukturgröße < 1 µm) aus hochfesten Materialien.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: bis 10/2013
  • Hydrophobierung von Stabelektroden für das nasse Lichtbogenhandschweißen unter Wasser
    Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens sollen Umhüllungskomponenten von Stabelektroden hydrophobiert und unter Variation der Wassertiefe verschweißt werden.
    Jahr: 2011
    Förderung: IGF über AiF
    Laufzeit: 05/2011 - 04/2013
  • SFB 489 - Teilprojekt B6: Zerstörungsfreie Bauteilprüfung in der Prozesskette "Präzisionsschmieden"
    Ziel des Teilprojektes ist die Weiterentwicklung und Integration zerstörungsfreier Prüftechniken zur schnellen Erfassung und Charakterisierung der Bauteileigenschaften in der Prozesskette und unter industriellen Einsatzbedingungen, um über eine Steuerung oder Regelung der Prozessparameter zu einer Qualitätssicherung in der Prozesskette Präzisionsschmieden und Bewertung der Bauteilqualität zu kommen.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2000 - 12/2011
  • SFB 653 - Teilprojekt S3: Gentelligente Bauteilidentifikation und Integritätsbewertung
    Werkstücke, die Informationen zu ihrer Fertigung inhärent speichern oder Fahrwerkskomponenten, die ihren Zustand autonom überwachen und bei Bedarf eine Inspektion veranlassen, mögen vielleicht noch wie Zukunftsvisionen klingen, werden im Sonderforschungsbereich 653 „Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus - Nutzung vererbbarer, bauteilinhärenter Informationen in der Produktionstechnik“ aber bald Wirklichkeit.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2005 - 06/2013
  • EcoForge - Teilprojekt 5: Sensorkontrollierte Umwandlung aus der Schmiedewärme zur Prozesssteuerung und Bauteiloptimierung
    Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung, Fertigung und Erprobung einer zerstörungsfreien, robusten und temperaturbeständigen Sensorik, sowie einer geeigneten Prüftechnik zur direkten, sensorkontrollierten Erfassung der Werkstoffumwandlung im Bauteil in der Abkühlphase aus der Schmiedewärme bei verschiedenen Werkstoffen. Dabei ist die weitere Zielsetzung eine Klassifizierung der Phasen- und Gefügeanteile, wie Restaustenit, Bainit, Martensit, Ferrit und Perlit in der Entwicklung.
    Jahr: 2011
    Förderung: AiF, BMWi
    Laufzeit: 11/2011 - 10/2013
  • Lokale Konditionierung von presshartem Vergütungsstahl für das Hybridfügen von Mischbaustrukturen
    Das Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer prozesssicheren Konditionierung von presshartem 22MnB5 zum Verbinden des Vergütungsstahls in Mischbauweise mit mechanischen Fügeverfahren. Hierfür soll eine lokal begrenzte thermische Entfestigung des pressharten Stahlwerkstoffs als Konditionierung dienen und somit die Einsetzbarkeit von konventionellen mechanischen Fügeverfahren bei höchstfesten Stahlwerkstoffen ermöglichen, ohne die Gebrauchseigenschaften der Bauteile durch den Wärmebehandlungsvorgang global zu beeinträchtigen.
    Jahr: 2011
    Förderung: AiF-ZUTECH, BMWi
    Laufzeit: bis 09/2013
  • Entwicklung eines innovativen Verfahrens zum flexiblen, eigenschaftsgesteuerten Vergüten komplexer Stahlprofile mit integrierter Qualitätsprüfung
    Die Wärmebehandlung von Langprofilen stellt eine ressourceneffiziente Möglichkeit dar, die erheblichen Leichtbaupotenziale von Stahl zu haben. Mit kostengünstigen Stählen lassen sich so ausgezeichnete Eigenschaftsbalancen aus Festigkeit, Zähigkeit und Duktilität erreichen. Mit einer integrierten zerstörungsfreien Werkstoff-Charakterisierung im unmittelbaren Anschluss an die Wärmebehandlung können die Werkstoffeigenschaften frühzeitig festgestellt und Ausschuss vermieden werden.
    Jahr: 2011
    Förderung: AiF-ZIM, BMWi
    Laufzeit: bis 10/2011
  • Schneidladungsschneiden - Untersuchung der Staub-, Aerosol- und Gasentstehung bei der Verwendung von Schneidladungen als Zerlegetechnik im Rückbau kerntechnischer Anlagen
    Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens werden Emissionen untersucht, die bei der Verwendung von Schneidladungen entstehen. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Qualifizierung von Schneidladungen zum Rückbau kerntechnischer Anlagen
    Jahr: 2011
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: bis 04/2012
  • INNOCUT - Innovative Lichtbogenverfahren für die Stilllegung und den Rückbau kerntechnischer Anlagen – Hot-Wire-Plasmaschneiden und Lichtbogen-Sauerstoff-Impulsschneiden
    Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens werden die thermischen Schneidverfahren Hot-Wire-Plasmaschneiden und Lichtbogen-Sauerstoff-Impulsschneiden für den Einsatz im kerntechnischen Umfeld weiterentwickelt. Hierzu wird u. a. ein LSI-Brenner entwickelt sowie Untersuchungen zur Leistungssteigerung des Hot-Wire-Plasmaschneidens und des Lichtbogen-Sauerstoff-Impulsschneidens durch den Einsatz exotherm abreagierender Zusatzwerkstoffe durchgeführt.
    Jahr: 2011
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: bis 10/2012
  • Entwicklung der Ziehparameter und Herstellung resorbierbarer Nahtmaterialien auf Magnesiumbasis
    Im Rahmen des Teilprojekts wird zusammen mit der AGH Krakau eine Prozesskette zur Herstellung für dünne Magnesiumdrähte (0,5 mm bis 0,1 mm) entwickelt.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: bis 12/2012
  • Innenohrmikrowandler zur Anregung der Perilymphe bei Schwerhörigkeit
    Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Implantierbaren Hörgerätes (Innenohr-Mikrowandler) zur Wiederherstellung des Hörvermögens durch mechanische Anregung der Perlilymphe der Cochlea. Die Bearbeitung erfolgt in Zusammenarbeit mit der Medizinischen Hochschule Hannover.
    Jahr: 2011
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2008 - 2012
  • SPP 1337 - Aktive Mikrooptik - Teilprojekt: Elektromagnetische Ansteuerung von Mikrooptiken: Adaptive Systeme auf der Basis ferrofluidischer Aktoren
    Im Rahmen dieses Projektes entwickelt und fertigt das IMPT dünnfilmtechnische Komponenten für einen ferrofluidischen Mikroaktor, welcher die Bewegung einer ferrofluidischen Flüssigkeitssäule und somit die Verdrängung einer optischen Flüssigkeit in einem Mikrokanal bewirkt. Dies führt zur Bildung einer flüssigen Linse am Ende des Kanals, deren Krümmungsradius und damit deren Brennweite eingestellt werden kann.
    Jahr: 2011
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2008 - 2011
  • Erforschung und Entwicklung eines hochauflösenden induktiven Messsystems (Mikro-Inductosyn®)
    In diesem Fördervorhaben erfolgt die Erforschung, Entwicklung und dünnfilmtechnische Fertigung eines miniaturisierten, hochauflösenden, induktiven Wegmesssystems auf Basis des Inductosyn®-Prinzips.
    Jahr: 2011
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2008 - 2010
  • Performance Advances in Recording through Micro Actuation
    Voraussetzung für eine optimale Aufzeichnungsdichte in Festplattenspeichern sind eine minimale Flughöhe und eine perfekte Spurfolge des Schreib-/Lesekopfes.
    Jahr: 2011
    Förderung: Europäische Union
    Laufzeit: 2005 - 2009
  • Offene Hochschule Niedersachsen (OHN)
    Die Leibniz Universität Hannover verfolgt im Rahmen der Initiative „Offene Hochschule Niedersachsen“ (OHN) das Hauptziel, den Weg für gewerblich Ausgebildete, die keine klassische Hochschulzugangsberechtigung (allgemeine Hochschulreife/ das Abitur) vorzuweisen haben, an die Hochschule zu erleichtern.
    Jahr: 2011
    Förderung: Niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur
    Laufzeit: 2009 - 2012
  • SFB 516 - A1 - Auslegung aktiver Mikrosysteme
    Ziel des Teilprojektes A1 am IMPT ist der Entwurf und die dünnfilmtechnische Fertigung eines Mikroschrittmotors, der sich für die Feinpositionierung im Nanometerbereich eignet.
    Jahr: 2011
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: bis 2010
  • Schärfen von Trennschleifscheiben für die mechanische Hochpräzisionsbearbeitung mittels Laserstrahlung
    Das mechanische Abrichten von metallgebundenen Trennschleifblättern für die Hochpräzisionsbearbeitung sprödharter Werkstoffe erfolgt mittels Schärfblöcken. Bei diesem Schärfen tritt allerdings etwa zwei Drittel des Blattverschleißes auf. Dieses Projekt hat zum Ziel, durch Einführung eines Laserdressingverfahrens bei gleichem Schärfegrad den Blattverschleiß wesentlich zu verringern.
    Jahr: 2011
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2010 - 2012
  • SFB 516 - B1 - Fertigung magnetischer Schichten für elektromagnetische Mikroaktoren
    Beim Aufbau von elektromagnetischen Mikroaktoren werden weichmagnetische und hartmagnetische Materialen verwendet. Im Rahmen dieses Projektes sollen geeignete Herstellungsprozesse sowie Strukturierungsverfahren für diese magnetischen Schichten zur Integration in aktiven Mikrosystemen entwickelt werden.
    Jahr: 2011
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: bis 2010
  • Magnetoelastische Sensoren für die Überwachung von mechanischen Verformungen an der Grenze Faser-Matrix in Verbundwerkstoffen
    Eine ortsauflösende Spannungs- und Dehnungssensortechnik soll durch die Nutzung magnetostriktiver Materialien auf der Oberfläche von Kohlenstoffeinzelfasern und Mikrofeinstrukturierung dieser Schichten erzeugt und zur elektronischen Überwachung des Belastungszustandes von sicherheits- oder servicerelevanten Faserverbundbauteilen eingesetzt werden.
    Jahr: 2011
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2008 - 2011
  • TecKompASS - Integrierte technologie- und kompetenzorientierte Arbeitsplanung in soziotechnischen Systemen
    Erarbeitung einer neuartigen Arbeitsplanungsmethodik mit dem Ziel, die Mitarbeiterkompetenz als qualitatives Merkmal in den Arbeitsplanungsprozess zu integrieren.
    Jahr: 2011
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2012 - 2013
  • Hearing for all
    Entwicklung verbesserter Hörimplantate zur optimierten mechanischen, elektrischen und optischen Stimulation des Innenohres. Durch Integration sensorischer Elemente können die Aktuatoren auch als Sensoren Verwendung finden („theranostische Implantate“). Sie ermöglichen eine genaue funktionelle Charakterisierung des peripheren auditorischen Systems und erlauben eine fortlaufende Anpassung der Stimulationsstrategien an Veränderungen des Hörvermögens.
    Jahr: 2012
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2012 - 2017
  • Sustainable Factories - Bewertung und Gestaltung nachhaltiger, ressourceneffizienter Fabriken
    Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Methode zur ganzheitlichen Planung, Gestaltung und Bewertung energieeffizienter Fabriken.
    Jahr: 2012
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 07/2010 - 03/2012
  • Entwicklung einer modellbasierten Methodik zur logistischen und monetären Bewertung und zur Gestaltung der Beschaffung
    Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer modellbasierten Methodik zur logistischen und monetären Bewertung und zur Gestaltung der Beschaffung. Mit Hilfe dieser Methodik werden Unternehmen befähigt, in kurzer Zeit ihre Beschaffungsprozesse zu analysieren, Potenziale zu identifizieren und Maßnahmen zur Hebung dieser abzuleiten.
    Jahr: 2012
    Förderung: DFG
    Laufzeit: Mitte 2012
  • GlasPCB - Entwicklung einer Mehrlagenleiterplatte auf Dünnglasbasis
    Im Kooperationsprojekt GlasPCB wird eine elektronische Leiterplatte entwickelt, deren Substratmaterial auf Dünnglas basiert. Der Beitrag des ITA besteht in der Erforschung und Bereitstellung einer automatisierten Handhabung der Dünnglasfolien im Produktionsprozess.
    Jahr: 2012
    Förderung: „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) – Fördermodul Kooperationsprojekte
    Laufzeit: 15.05.2012 - 14.05.2014
  • Einfluss der Wärmebehandlung auf unlegierten Qualitätsstahl zur Bildung von Nanostrukturen mit definierten mechanischen Eigenschaften am Beispiel des Drahtziehens
    Ziel des Forschungsvorhabens ist die Charakterisierung der Mikrostruktur und Bestimmung der mechanischen Eigenschaften eines unlegierten Qualitätsstahls (C = 0,8 %) während einer Kombination von Wärmebehandlung und Drahtziehen zur Einstellung eines gewünschten Gefüges mit definierten mechanischen Eigenschaften.
    Jahr: 2012
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2012 - 12/2014
  • Entwicklung und Evaluation von Werkstoffsystemen für die Herstellung von Reaktionsloten aus Zintl-Phasen-bildenden Legierungen
    Gegenstand dieses Projekts ist die Entwicklung von Reaktionsloten aus Zintl-Phasen-bildenden Systemen. Im Gegensatz zum Wissensstand beim Einsatz von wärmegenerierenden Reaktivfolien zum Löten, ist es das Ziel, Lote zu entwickeln, bei denen das Produkt aus der wärmeliefernden Reaktion integraler Legierungsbestandteil des entstehenden Lötguts ist.
    Jahr: 2012
    Förderung: DFG
    Laufzeit: bis 10/2014
  • Ermittlung von Versagenskriterien mechanisch-korrosiv belasteter, hartgelöteter Edelstahlblechverbindungen unter Berücksichtigung der Nickellotmetallurgie und der Fertigungsbedingungen
    Projektgegenstand ist die Prüfung und Bewertung gelöteter Edelstahlblechverbindungen bei kombinierter mechanisch-korrosiver Belastung sowie die Entwicklung eines hierfür geeigneten Prüfverfahrens. Im Fokus der Untersuchungen stehen Nickellote aus den Systemen NiCrBSi(Fe), NiCrPSi und NiCrSiCuMn sowie hiermit gelötete Edelstähle der Typen 1.4301, 1.4404 (austenitisch) und der 1.4548 (martensitisch).
    Jahr: 2012
    Förderung: AiF-IGF, BMWi
    Laufzeit: bis 06/2014
  • Entwicklung und Charakterisierung thermoplastisch gebundener Spritzgusslotformteile
    Die zunehmende Bedeutung des Hart- und Hochtemperaturlötens bei der Großserienfertigung komplexer Edelstahlbauteile macht es notwendig, ökonomischere Verfahren und technische Alternativen hinsichtlich Lötprozessen und Lotwerkstoffen zu entwickeln. Eine in der Großserie wesentliche Schlüsseltechnologie stellt hierbei das automatisierte Vorbeloten der Bauteile mit Nickelbasisloten dar, welche gegenwärtig vornehmlich über die Applikation von lösungsmittelhaltigen Lotpasten resp. Lotsuspensionen appliziert werden. Dieses Forschungsvorhaben hat sich zur Aufgabe gestellt, alternativ hierzu thermoplastische Polymere als Binder für Nickelbasislotpulver einzusetzen und daraus für die jeweilige Lötaufgabe maßgenaue Lotformteile im Spritzgussverfahren herzustellen.
    Jahr: 2012
    Förderung: DFG
    Laufzeit: bis 09/2013
  • Nutzung des Leichtbaupotentials von hochfesten Stahlwerkstoffen für Stahlrohrtürme von Windenergieanlagen durch den Einsatz von Hochleistungsfügetechnik
    Die wachsende Größe von Windenenergieanlagen hin zu Multimegawattanlagen führt zu steigenden Anforderungen an die Werkstoffe sowie an die Fügetechnik. Zentrales Projektziel ist es darum, die Einführung von höherfesten Werkstoffen (im Besonderen Feinkornbaustähle) in den Windturmbau zu ermöglichen, um eine Wanddickenreduktion zu erreichen.
    Jahr: 2012
    Förderung: AiF
    Laufzeit: bis 04/2013
  • FOR 576 - Teilprojekt 3: Mikrostrukturierung thermisch gespritzter Schichten
    An Oberflächen und das Grundmaterial werden in technischen Anwendungen häufig diametrale Anforderungen gestellt (z.B. Hart – Elastisch). Um derartige Anforderungsprofile zu erfüllen, werden häufig auf das Grundmaterial Beschichtungen aufgebracht, die die Eigenschaften der Oberfläche gegenüber dem Grundmaterial verändern. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, durch gezielte Beeinflussung der Porositäten thermisch gespritzter Schichten die Reibwerte von hydrodynamisch geschmierten Systemen zu verbessern.
    Jahr: 2012
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2006 - 06/2012
  • SFB 489 – Transferprojekt T9: Prozesskette zur Herstellung präzisionsgeschmiedeter Hochleistungsbauteile
    Ziel ist die Realisierung einer rechnergestützten Auslegung von Induktionshärteprozessen unter besonderer Berücksichtigung einer Mehrfrequenzerwärmung (SDF®-Randschichthärtung) sowie der Bauteilabkühlung mittels einer Spraykühlung
    Jahr: 2012
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 10/2011 - 01/2014
  • Entwicklung eines modellbasierten, logistischen Controllingansatzes für Versorgungs- und Montagebereiche
    Es wird ein Ansatz erarbeitet, welcher die zeitdynamische Beschreibung aller Prozesse für die Montage hinsichtlich der relevanten logistischen und monetären Größen systematisiert.
    Jahr: 2012
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2010 - 2012
  • Entwicklung einer Methodik zur dynamischen, zukunftsorientierten Disposition von Lagerbeständen
    Die Analyse der Stärken und Schwächen vorhandener Ansätze zur Dimensionierung von Sicherheitsbeständen dient der Entwicklung einer Methodik zur dynamischen, zukunftsorientierten Disposition von Lagerbeständen.
    Jahr: 2013
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2010-2013
  • Entwicklung von Prozessen zum flussmittelfreien Schutzgas-Hartlöten zwischen 650 °C und 850 °C durch Einsatz silandotierter Prozessgase
    Projektinhalt ist die Entwicklung von flussmittelfreien Schutzgas-Hartlötprozessen im Temperaturbereich von 650 °C bis 850 °C durch Einsatz silandotierter Prozessgase, mit dem Ziel, die werkstoffkundlichen Voraussetzungen und optimalen Prozessbedingungen für das Fügen relevanter Konstruktionswerkstoffe aus Kupferlegierungen und Stählen in artgleichen und Misch-Verbunden zu ermitteln. Als Verfahren sollen hierzu das Löten in einem Schutzgasdurchlaufofen und das Schutzgas-Induktionslöten untersucht werden.
    Jahr: 2013
    Förderung: AiF-IGF
    Laufzeit: 10/2013 - 09/2015
  • Elektrokontakttrennen mittels CAMG-Technik zum manuellen und halbautomatischen Trennen von Spundwänden unter Wasser
    Das Ziel des Projekts ist es, die CAMG-Technik als handgeführtes Gerät für den Unterwassereinsatz im Wasserbau technisch umzusetzen.
    Jahr: 2013
    Förderung: AiF
    Laufzeit: bis 09/2015
  • Entwicklung einer modellbasierten Methodik zur Potenzialbewertung in der Distributionslogistik
    Die Ausgestaltung der Distributionslogistik beeinflusst maßgeblich die Logistikkosten und die logistische Leistungsfähigkeit eines Unternehmens. Sie stellt damit einen wesentlichen Hebel zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit dar. Die Potenzialfelder und Maßnahmen zur Verbesserung der Distributionslogistik sind vielfältig und von gegenseitigen Wechselwirkungen geprägt. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer modellbasierten Methodik zur strategischen Bewertung und Potenzialanalyse der Distributionslogistik.
    Jahr: 2013
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2013-2016
  • RampUp Qualification: Simulationsspiel zur Qualifizierung von KMU für den Anlauf neuer Produkte
    Ziel des Forschungsvorhabens ist es, ein Tool zu entwickeln, mit dessen Hilfe Mitarbeiter von KMU für zukünftige Anlaufsituationen qualifiziert werden können.
    Jahr: 2013
    Förderung: BVL
    Laufzeit: 2013-2015
  • StöGröM - Nachhaltiges Störgrößenmanagement in produzierenden KMU
    Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer Systematik, die KMU ein methodisches Vorgehen zur nachhaltigen Implementierung eines präventiv und reaktiv wirksamen Störgrößenmanagements aufzeigt.
    Jahr: 2013
    Förderung: BVI, AiF, IGF, BMWI
    Laufzeit: 2013 - 2014
  • SFB 489 - Bewertung von Maßnahmen in der Produktion
    Aufbauend auf dem SFB489 wird in Zusammenarbeit mit der Siemens AG in diesem Forschungsprojekt „Bewertung von Maßnahmen in der Produktion“ ein allgemeingültiges Modell zur monetären und logistischen Bewertung von Maßnahmen in der Produktion entwickelt.
    Jahr: 2013
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2011 - 2013
  • Planare Optronische Systeme (PlanOS) - A05
    Ziel des Projekts ist vollständig polymerbasierte und großflächig ausgelegte Sensornetzwerke herzustellen, die komplett auf elektronische Bauteile verzichten können.
    Jahr: 2014
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2013 - 2017
  • BRANDI
    Im Rahmen eines Teilvorhabens im Projekt Brandi sollen die Grundlagen für eine Aufbau- und Verbindungstechnik einer Mikroelektronenquelle erforscht werden, welche als Ionisationsquelle in nicht-radioaktiven, sehr sensitiven Sensorsystemen zur Brandfrüherkennung eingesetzt werden soll.
    Jahr: 2014
    Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung
    Laufzeit: 2013 - 2016
  • Mikrofräser
    Im Rahmen dieses Vorhabens sollen sowohl mechanische Fertigungsverfahren als auch eine Kombination aus Lithografie und Ätzprozessen für die wirtschaftliche Batchherstellung von Mikrofräsern aus Siliziumkarbid entwickelt und grundlegend erforscht werden.
    Jahr: 2014
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Laufzeit: 2014 - 2017
  • DynaKom - Modellierung und Gestaltung dynamischer Geschäfts- und Kommunikationsprozesse in der Fabrik
    Die zunehmende Dynamisierung des Produktionsumfeldes führt dazu, dass Fabriken permanenten Veränderungen unterliegen. Vor diesem Hintergrund ist es eine zentrale Herausforderung der Fabrikplanung, Fabriken kontinuierlich an die Anforderungen des dynamischen Umfeldes anzupassen. Die entsprechende Adaption von Kommunika-tionsstrukturen wird dafür zunehmend zu einem Erfolgsfaktor. Da noch keine Methoden zur systematischen Pla-nung fabrikspezifischer Kommunikationsstrukturen im dynamischen Unternehmensumfeld existieren, werden im Vorhaben ein Modell und eine Methode zur Beschreibung und Gestaltung dynamischer Geschäfts- und Kommunikationsprozesse in der Fabrik entwickelt. Ausgehend von einer Analyse der Veränderungsformen in der Fabrik, werden fabrikspezifische Referenzprofile für Kommunikationsstrukturen ermittelt und Wege beschrieben, wie diese implementiert werden können.
    Jahr: 2014
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2012 - 2014
  • prokoMA – Prozess- und kompetenzorientierte Methodenauswahl in produzierenden KMU
    Zunehmender Wettbewerbsdruck zwingt Unternehmen zur kontinuierlichen Verbesserung ihrer Prozesse. Eine Fokussierung auf eine parallele Prozessverbesserung und Kompetenzentwicklung fehlt derzeit. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung einer Systematik zur effizienten Auswahl von Methoden zur Prozessverbesserung und gleichzeitigen Steigerung der Mitarbeiterkompetenzen. Die Ergebnisse werden in ein praxistaugliches Softwaretool überführt, welches nach Projektabschluss kostenlos auf der IFA-Homepage zur Verfügung gestellt wird.
    Jahr: 2014
    Förderung: GVB, AiF, BMWi
    Laufzeit: 2014 – 2016
  • ProWandel – Planungsprozess der soziotechnischen Wandlungsfähigkeit in Fabriken
    Entwicklung eines Prozessmodells, das sowohl die Integration der Mitarbeiterkompetenzen als auch der Arbeits- und Betriebsorganisation in die Planung der Wandlungsfähigkeit einer Fabrik erlaubt.
    Jahr: 2014
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2012 - 2014
  • STUDIUM INITIALE
    Das Teilprojekt „STUDIUM INITIALE“ ist ein gemeinsames Projekt des Instituts für Mikroproduktionstechnik (IMPT) und der Zentralen Einrichtung für Qualitätsentwicklung in Studium und Lehre (ZQS) der Leibniz Universität Hannover. Es wird innerhalb des Wettbewerbs „Aufstieg durch Bildung: Offene Hochschulen“ vom BMBF gefördert und ist Teil des Verbundprojektes Mobilitätswirtschaft. Mittlerweile ist die zweite Förderphase des Wettbewerbs mit einer Laufzeit bis zum 30.09.2017 angelaufen.
    Jahr: 2014
    Laufzeit: 2011 - 2017
  • Laserstrahlschneiden unter Wasser für höhere Produktivität
    Das Ziel des Vorhabens bestand darin, einen automatisierten Laserstrahlschneidprozess für den Einsatz unter Wasser zu entwickeln und so die Wirtschaftlichkeit beim Schneiden unter Wasser in einer Tiefe von 2 – 6 m, auch bei verminderter Sicht, zu erhöhen. Als Beispielanwendung wurde hierbei das Schneiden von Spundwänden unter Wasser betrachtet. Die Führung des Schneidkopfes erfolgte mittels eines Achssystems, welches eine flexible Führung entlang der Spundwandkontur ermöglichte. Eine Abstandsregelung sorgte für die Einhaltung des korrekten Abstands zwischen dem Schneidkopf und der Spundwand. Die im Schneidkopf integrierte Schneid-Sensorik diente zur Prozessüberwachung. Hierdurch wurde sichergestellt, dass die Spundwand sicher komplett durchtrennt wird.
    Jahr: 2015
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 09/2016
  • BeDeKo - Betondekontamination mittels Trockeneisstrahlens zum Rückbau von Gebäudestrukturen im kerntechnischen Rückbau
    Die Dekontamination von Gebäudestrukturen stellt beim Rückbau kerntechnischer Anlagen einen der arbeitsintensivsten Schritte dar. Alle im Kontrollbereich liegenden Oberflächen der Gebäudestruktur sind mit einem dekontaminierbaren Lacksystem beschichtet. Dieses hat die Aufgabe eventuell im Betrieb auftretende Kontamination daran zu hindern tiefer in den dahinter befindlichen Stahlbeton einzudringen. Während die Beschichtung einen Reststoff darstellt der einer Endlagerung zugeführt werden muss, kann die überwiegende Masse der Gebäudestruktur herkömmlich deponiert oder im Recyclingkeislauf Rohstoff wiederverwertet werden. Die Trockeneisstrahltechnologie bietet eine alternative Methode zu dem konventionell genutzten mechanischen Entschichtungsverfahren wie Schleifen, Fräsen und Nadeln.
    Jahr: 2015
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 10.2014 - 09.2016
  • Ausscheidungsmechanismen ferromagnetischer Phasen in stranggepressten Mg-Co-Basislegierungen
    Die im Teilprojekt E2 des Sonderforschungsbereichs 653 „Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus“ entwickelten magnetischen Magnesiumlegierungen ermöglichen eine messtechnische Bestimmung zyklischer Bauteilbelastungen aufgrund der Änderung ihrer magnetischen Eigenschaften unter mechanischer Beanspruchung. Während die Legierungsentwicklung und Primärherstellung dieser Werkstoffe auf Basis von Magnesium und Cobalt bislang im Wesentlichen mittels gießtechnischer Verfahren erfolgt, deuten die im Rahmen der 2. Förderperiode des SFB-Projekts durchgeführten ersten Untersuchungen zum Strangpressen von Mg-Co-Legierungen großes Potenzial zur Steigerung sowohl der magnetischen als auch der mechanischen Eigenschaften an. Gleichzeitig sind noch vor allem in Bezug auf die Ausscheidungsbildung und ggf. auftretende Rekristallisationsvorgänge beim Verpressen dieser Legierungen viele Fragen offen. Ziel des beantragten Projekts ist es daher, aufbauend auf den Vorarbeiten, die Grundlagen zum Strangpressen von Mg-Co-Legierungen zu erarbeiten. Zu den potenziellen Anwendungen stranggepresster, sensorischer Leichtbauwerkstoffe gehören u.a. Profile im Automotive-Bereich sowie in der Luftfahrt. Durch die Fokussierung auf die Phasenbildungsvorgänge beim Strangpressen der magnetischen Magnesiumlegierungen besteht eine scharfe Trennung zum zeitlich parallel geförderten Teilprojekt E2 des SFB 653, da dort aufgrund des gewählten Demonstrators „Radträger“ ausschließlich Aspekte bei der gießtechnischen Verarbeitung der Legierungen im Mittelpunkt stehen.
    Jahr: 2015
    Förderung: LUH
    Laufzeit: 09/2014-12/2015
  • Untersuchungen der Serientauglichkeit des Schichttransplantationsprozesses zur Herstellung von beschichteten Druckgussbauteilen
    Beim Verfahren der Schichttransplantation handelt es sich um ein Verbundgussverfahren für die Beschichtung von Druckgussbauteilen, bei dem die Beschichtung vor der Herstellung des eigentlichen Bauteils hergestellt und während des Gießprozesses auf die Oberfläche des Gussteils übertragen wird. In diesem Projekt sollen wesentliche Erkenntnisse zur Realisierung der Serientauglichkeit des Schichttransplantationsprozesses, insbesondere bei der Herstellung von Druckgussbauteilen mit innenbeschichteten Bohrungen, erzielt werden. Sowohl die technischen als auch die wirtschaftlichen Einsatzgrenzen des Verfahrens stehen im Mittelpunkt des Forschungsprogramms.
    Jahr: 2015
    Förderung: AiF / IGF
    Laufzeit: 09/2014-08/2016
  • Ultraschallgestützter Verbundguss
    Komplexe Kühlkörperstrukturen, die aus mehreren Teilen - häufig aus den Materialien Aluminium und Kupfer - bestehen, kommen in Elektronikprodukten zum Einsatz, da aufgrund stetig steigender Prozessorleistung immer größere Wärmemengen abgeführt werden müssen. Die herkömmlichen Herstellungs- und Fügeverfahren weisen sowohl bei der Wärmeleitung zwischen den einzelnen Komponenten als auch in der Prozesskomplexität Defizite auf. Der Verbundguss ermöglicht die Herstellung von Kühlkörpern aus unterschiedlichen Materialien bereits beim Urformen in einem Schritt. Dabei ist die Verbundqualität stark von der Beschaffenheit der Oberflächen abhängig, so dass es teilweise zu unvollständigen Verbindung zwischen den genannten Metallen kommt. In dem beantragten Projekt werden diese Vorversuche in einen Technologiedemonstrator im Technikumsmaßstab überführt. Dazu werden zunächst sowohl die schwingungstechnischen als auch die werkstoff- und prozesstechnischen Grundlagen erarbeitet und eine Auslegungsrichtlinie abgeleitet. Der Demonstrator wird auf dieser Basis erstellt und die Qualität der Werkstücke beurteilt.
    Jahr: 2015
    Förderung: 10/2012-04/2016
    Laufzeit: DFG
  • SFB 653 - Teilprojekt E2 Magnetische Magnesiumlegierungen
    Das Ziel des Teilprojekts E2 ist die Entwicklung und Herstellung von magnetischen Magnesiumlegierungen mit sensorischen Eigenschaften. Diese Werkstoffe können als belastungsempfindliche Sensormaterialien genutzt werden, weil sie die Erfassung relevanter Informationen über die Betriebsbedingungen, insbesondere die anliegenden, dynamischen mechanischen Lasten, werkstoffinhärent über die Änderung ihrer magnetischen Eigenschaften ermöglichen. Diese Änderung, die auf dem Effekt der inversen Magnetostriktion (Villari-Effekt) beruht, kann mit Hilfe moderner Methoden zur zerstörungsfreien Bauteilprüfung und Materialcharakterisierung, etwa der hochauflösenden Wirbelstromtechnik unter Anwendung der Harmonischen-Analyse, im laufenden Betrieb ausgelesen und verarbeitet werden. Mit Hilfe solcher Messdaten der Belastungshistorie kann die zu erwartende Lebensdauer von Bauteilen abgeleitet werden, so dass Wartungsintervalle geplant und nachfolgende Bauteilgenerationen optimiert werden können. Magnesiumlegierungen verfügen aufgrund hoher spezifischer Festigkeiten bei geringer Dichte über großes Leichtbau-Potenzial. Da Magnesium selbst und gebräuchliche Mg-Legierungen nicht über ferromagnetische Eigenschaften verfügen, wurden im TP E2 neue Legierungen auf Basis von Magnesium und Kobalt entwickelt, deren Gefüge Phasen mit deutlich messbaren ferromagnetischen Eigenschaften enthält. Die magnetischen Eigenschaften der Legierungen unter zyklischer Beanspruchung werden in Kooperation mit dem TP S3 mittels der Harmonischen-Analyse von Wirbelstromsignalen bestimmt. Die Messwerte der Harmonischen liefern Aussagen über den momentanen Werkstoffzustand und die Gitterverspannungen infolge der auf die Mg-Proben einwirkenden Kräfte.
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2013-06/2017
  • Steigerung der Wärmeleitfähigkeit von Aluminium-Kupfer-Verbundgussteilen durch gezielte Modifikation der Verbundzone
    Elektronische Komponenten mit hoher Verlustleistung benötigen eine effiziente Kühlung damit die Funktion und die Lebensdauer nicht negativ beeinträchtigt werden. Um die Wärme effektiv abzuführen, existieren vielfältige Kühlerbauarten die meist aus einer Kombination von Aluminium und Kupferelementen bestehen. Bei Materialpaarungen kommt es jedoch bisher an den Fügestellen zu einem beträchtlichen Anstieg des thermischen Widerstandes. Durch die Verbundgusstechnologie werden verschiedene Werkstoffe im Gießvorgang zu einem Teil vereint. In diesem Projekt werden Beschichtungen verwendet um stoffschlüssige Verbindungen im Druckgussprozess mit möglichst guten thermischer Leitfähigkeit herzustellen und gleichzeitigt die Anzahl der notwendigen Prozessschritte zu reduzieren.
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 09/2014-09/2016
  • Clinchen für Anwendungen mit zyklisch thermischer und mechanischer Belastung
    Im Rahmen dieses Forschungsprojekts werden Erkenntnisse darüber gewonnen, inwiefern gleichzeitig zyklisch-thermisch und zyklisch-dynamisch belastete Clinchpunkte ihre Tragfähigkeitseigenschaften verändern, welche Mechanismen diesen Entwicklungen zugrunde liegen und welche Maßnahmen zur Verminderung der Entfestigung ergriffen werden können. Dabei sollen sowohl die Auswirkungen des charakteristischen Ermüdungsverhaltens verschiedener Werkstoffe (Fügepartner), als auch die Variation von Prozessparametern des Clinchens auf die Verbindungsfestigkeit und Lebensdauer von Clinchverbindungen quantifiziert werden. Aus den daraus gewonnenen Daten können so für die verschiedenen Fügepartner optimierte Clinchpunkte für eine TME-Belastung erstellt werden. Die Validierung dieser Ergebnisse erfolgt anschließend an einem Demonstratorbauteil unter Prüfstandsbedingungen.
    Jahr: 2015
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 06.2015 - 05.2017
  • Herstellung stoffschlüssiger Metall-Keramik-Verbunde mittels Gießverfahren
    Die Erarbeitung vereinfachter Gießtechnologien zur Herstellung von Metall-Keramik-Verbindungen einerseits sowie die Einstellung definierter Übergangsschichten andererseits sind zentrale Ziele dieses Projektes, mit denen eine ökonomische und ökologische, da ressourcenschonende, Aufwertung des Herstellungsprozesses von Keramik-Metall-Verbundwerkstoffen realisiert werden soll. Verbunde aus Aluminium und Si3N4-Keramiken sollen dazu mittels zu entwickelnder titanhaltiger Zwischenschichten gefügt und Grundlagenuntersuchungen zu Aluminium-Si3N4-Verbundgussverfahren an Atmosphäre durchgeführt werden. Die Verbindungsqualität der gegossenen Proben wird mittels zerstörender (Metallographie, Zugversuche, Elektronenstrahlmikroanalyse) und zerstörungsfreier Prüfverfahren (Ultraschall, Computer-Tomographie) analysiert, um eine fundierte Wissensbasis der mikrostrukturellen Mechanismen bei der Herstellung von Keramik-Metall-Verbindungen mittels neuartiger Verbundgusstechniken zu erarbeiten.
    Jahr: 2015
    Förderung: LUH
    Laufzeit: 01.2015 - 08.2017
  • Einfluss der Stromimpulse auf die Eigenschaften und Mikrostruktur von Nickelbasis-Superlegierungen
    Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist die Untersuchung des Einflusses starker Stromimpulse auf die Mikrostruktur von einkristallinen Nickelbasis-Superlegierungen. Dies beinhaltet die Analyse der Veränderung von Versetzungsanordnungen, der Orientierung und Morphologie der beiden Phasen γ und γ‘ sowie der Elementverteilung im Material
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 04/2015 – 03/2018
  • GRK 1627 – Teilprojekt A2: Erzeugung von prozessangepassten Dualphasenstählen
    Gegenstand des Projektes ist die Erzeugung von angepassten Dual- und Mehrphasenstählen infolge einer maßgeschneiderten Wärmebehandlungsroute. Mittels interkritischer Glüh- und durch isotherme Umwandlungsprozesse werden niedrig legierte Stahlbleche in ihrer Mikrostruktur sowie ihren mechanischen Eigenschaften verändert.
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: bis 10/2016
  • MetroPlant - Interdisziplinäre Vorstudie zur Fabrik-, Standort- und Netzwerkplanung in Metropolregionen
    Das langfristige Ziel der Forschergruppe ist die Entwicklung eines Modells für Entscheidungsunterstützungen zur Auswahl eines Standorts innerhalb einer Metropolregion. Dabei soll das zu entwickelnde Modell Unternehmen bei der Auswahl eines Standorts unter Betrachtung unternehmensinterner Aspekte und unternehmensexterner Einflussgrößen unterstützen. Neben der Unterstützung der Unternehmen soll das Modell aufzeigen, wie die Politik mit gezielten Anreizmodellen und Förderkonzepten für Unternehmen die Entwicklung einer Metropolregion beeinflussen kann.
    Jahr: 2015
    Förderung: Niedersächsische Technische Hochschule NTH
  • ReFa - Modellbasierte Restrukturierung von Fabriken
    Die Fabrikstruktur bildet das Rückgrat der Fabrik und ist somit eines der zentralen Ergebnisse eines Fabrikplanungsprozesses. Insbesondere der Trend zur Verkürzung von Planungszyklen und der daraus resultierenden Zunahme von Fabrikplanungsprojekten machen es erforderlich, schnell und zielgerichtet die richtigen Maßnahmen bei Fabrikrestrukturierungen identifizieren zu können…
    Jahr: 2015
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2014 - 2015
  • Kooperationsprojekt „Lichtbasierte Analytik zur Bestimmung der Konzentration von Chlordioxid“ (LAClO2)
    Ziel dieses Kooperationsprojekts ist die Realisierung eines innovativen Sensors, der mit der Methode der direkt photometrischen Analyse die Konzentration von Chlordioxid bestimmen kann.
    Jahr: 2015
    Laufzeit: 2015 - 2017
  • Taktiles Display für Virtual-Reality-Anwendungen
    Das Forschungsprojekt „Taktiles Display für Virtual – Reality – Anwendungen“ beinhaltet die Konzeptionierung eines neuartigen taktilen Displays, um Sinneseindrücke nachzubilden, welche die haptische Reizwahrnehmung ansprechen.
    Jahr: 2016
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft
    Laufzeit: 2013 - 2017
  • Entwicklung eines 3D-Modells zur Beschreibung der Mikrostrukturentwicklung in Nickelbasis-Superlegierungen bei starker thermo-mechanischer und thermo-chemischer Kopplung
    Forschungsgegenstand des Projektes ist die Untersuchung des Kriechverhaltens von Nickelbasis-Superlegierungen. In Kooperation mit dem Institut für Kontinuumsmechanik (IKM) soll ein Modell entwickelt werden, das das Verhalten der Mikrostruktur bei Kriechbelastung beschreibt. Dazu werden EBSD-Messungen vom Ausgangszustand und weitere Messungen während des Kriechens durchgeführt. Hierbei soll eine Stelle der Probe von zwei Seiten analysiert werden. Basierend auf den somit erhaltenen zweidimensionalen Ergebnissen wird zusammen mit dem IKM ein dreidimensionales Materialmodell entwickelt. Zusätzlich werden nach dem Bruch die Querschnitte der Probe in verschiedenen Abständen zum Bruch metallographisch untersucht. Dies soll die Entwicklung der Mikrostruktur während des Kriechens zeigen und weitere Informationen, z. B. über die Dichte und Verteilung von Poren während der Kriechdehnung, liefern.
    Jahr: 2016
    Laufzeit: 01.07.2016 - 31.12.2017
  • MiWEB – Identifizierung mitarbeiterindividueller Weiterbildungsbedarfe und Konzipierung technischer Weiterbildungsmaßnahmen
    Das Ziel des Forschungsprojektes ist die Erarbeitung einer mehrstufigen, dialogbasierten Methodik, die es Unternehmen ermöglicht, systematisch und aufwandsarm mitarbeiterindividuelle Weiterbildungsbedarfe zu identifizieren. Auf dieser Basis wird ein Vorgehen entwickelt, das die Konzipierung von neuartigen Weiterbildungsmaßnahmen unter Berücksichtigung mitarbeiter- und unternehmensspezifischer Rahmenbedingungen am Beispiel der Automatisierungstechnik ermöglicht.
    Jahr: 2016
    Förderung: ESF | NBank | Region Hannover
    Laufzeit: 2016 - 2017
  • KomPEP - Kompetenzorientierte Personalplanung in der Fertigung produzierender KMU mittels MES
    Die Personalplanung hat das Ziel, die Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens durch die anforderungsgerechte Qualifizierung der Mitarbeiter langfristig zu sichern. Die Fertigungsplanung greift hingegen kurzfristig auf die gegebenen Ressourcen zurück, um unter anderem Fertigungskosten und -zeiten zu reduzieren und die Qualität zu steigern. Die getrennte Betrachtung auf Unternehmens- bzw. Fertigungsebene führt in der Folge oftmals zu einem Spannungsfeld zwischen der langfristig ausgerichteten Personalentwicklung und dem kurzfristigen Streben nach Produktivitätssteigerungen in der Fertigung. Das Ziel des Projekts ist die Überführung der bisher erarbeiteten Erkenntnisse zum integrierten technologie- und kompetenzorientierten Planungsansatz in ein industrielles Anwendungsszenario. Dazu ist es erforderlich, den bisherigen Planungsansatz um die Berücksichtigung von Methoden-, Sozial- und Selbstkompetenzen, Formen der Gruppenarbeit und Weiterbildungsmaßnahmen zu einer kompetenzorientierten Fertigungs- und Personalplanungsmethodik zu erweitern. Des Weiteren ist die Integration dieser Fertigungs- und Personalplanungsmethodik in ein MES zur industriellen Anwendung in KMU angestrebt.
    Jahr: 2016
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2016 - 2018
  • GeProMe – Entscheidungshilfe für produzierende KMU zur optimalen Gestaltung des Produktionssystems bei schwankenden Nachfragemengen
    Die Dynamisierung der Märkte hat Schwankungen der Nachfragemengen zur Folge. Auf diese müssen produzierende KMU zunehmend mit einer flexiblen Anpassung ihrer Ausbringungsmenge reagieren.
    Jahr: 2016
    Förderung: BVL, AiF, IGF, BMWi
    Laufzeit: 2016 - 2018
  • WInSiC4AP
    Das Projekt Wide Band Gap Innovative SiC for Advanced Power (WInSiC4AP) ist ein internationales Kooperationsprojekt, das durch die EU-Initiative ECSEL gefördert wird. Die über 20 Partner aus Frankreich, Italien und Deutschland entwickeln gemeinsam Halbleiterelemente und Schaltungen, die auf Siliciumcarbid beruhen.
    Jahr: 2017
    Förderung: ECSEL (EU)
    Laufzeit: 2017 - 2021
  • SPP 1959 Teilprojekt: Untersuchung der Mikromechanismen des elektroplastischen Effekts in Magnesiumlegierungen mittels Elektronenmikroskopie
    Der elektroplastische Effekt (EPE) umfasst all jene Änderungen mechanischer Eigenschaften von Werkstoffen, die durch Impulse hoher Stromdichten (> 1kA/mm²) hervorgerufen werden und nicht auf der Temperaturerhöhung auf Grund des elektrischen Wiederstands beruhen (Abb. 1 zeigt die durch einen Stromimpuls hervorgerufene Entfestigung in Mg). Im Fokus dieses Projektes stehen die Magnesiumlegierungen AZ31 (96% Mg, 3% Al, 1% Zn), WE43 (92,6% Mg, 4% Y, 3% Seltene Erden, 0,4% Zr) sowie poly- und einkristallines Magnesium als Referenz. Diese Legierungen vereinen eine geringe Dichte (etwa ein Viertel von Stahl) mit hoher Festigkeit, was sie für Anwendungen im Leichtbau interessant macht. Darüber hinaus finden sie aufgrund ihrer Biokompatibilität Einsatz in der Biomedizintechnik. Nachteilig ist die schlechte Umformbarkeit dieser Werkstoffe. Umformung unter Ausnutzung des EPE ist für diese Materialien vielversprechend. Um die zur Untersuchung dieses Effektes notwendigen, hohen Stromdichten zu erreichen, wird am Institut eine eigens konstruierte Hochstromimpulsanlage betrieben (siehe Abb. 2: a) Hochstromimpulsanlage, b) Universalprüfmaschine, c) Probe zwischen Kontaktplatten). Ziel dieses Projektes ist es, den Einfluss elektrischer Impulse auf das Verhalten während der Umformung zu untersuchen. Weiterhin sollen grundlegende Erkenntnisse über die zugrundeliegenden Mechanismen des EPE, die noch nicht vollständig verstanden sind, gewonnen werden.
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 31.12.2019
  • Herstellung mikrostrukturierter funktionaler Magnesiumwerkstücke durch Transplantation thermisch gespritzter Schichten unter Einsatz verlorener Kerne im Druckgussprozess
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2016 – 12/2017
  • Standmengenvorhersage von Gleitschichten auf Umformwerkzeugen
    Der Einsatz von reibungsreduzierenden Gleitbeschichtungen in der Blechumformung wird derzeit vor allem noch aufgrund der mangelnden Kenntnisse zu ihren Standmengen limitiert. In diesem Projekt werden daher umfassende Untersuchungen zum Verschleiß- bzw. Abtragverhalten dieser Beschichtungen durchgeführt. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Bereitstellung eines allgemeinen Modells, welches eine Abschätzung der Standmenge reibungsreduzierender Werkzeugbeschichtungen in der Blechumformung ermöglicht. Des Weiteren soll eine Anleitung zur schnellen Parametrisierung dieses Modells für Beschichtungen, deren Wirkprinzip ebenfalls auf Gleiten von Partikeln auf molekularer Ebene basiert, erarbeitet werden.
    Jahr: 2017
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 10/2014 – 04/2017
  • Optimierung des Tragverhaltens unter Wasser gefügter Bolzenschweißverbindungen großer Dimensionen für Reparatur-und Instandhaltungsmaßnahmen
    Forschungsziel ist die Entwicklung einer Bolzenschweißanlage für den Unterwassereinsatz, sowie die Qualifizierung des Bolzenschweißens für den Unterwassereinsatz durch Taucher und ROVs.
    Jahr: 2017
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 01.10.2016 - 30.09.2018
  • Werkstofftechnisch basiertes Abschreckmodell für die Simulation des Unterwasserschweißens
    Forschungsziel ist die Prozesssimulation des nassen Unterwasserschweißens unter besonderer Berücksichtigung des Wärmeübergangs zum Wasser.
    Jahr: 2017
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 01.04.2016 – 31.03.2018
  • RETURN – Prozesskette Recycling von Titanspänen
    Bei der Herstellung von Strukturbauteilen aus Titan in der Luftfahrtindustrie entstehen derzeit rund 90% Abfall in Form verunreinigter Späne, welche bisher nicht mit vertretbarem Aufwand recycelt werden können. Ziel des Forschungsprojekts RETURN ist es, diese Titanspäne zu recyceln und den Werkstoffkreislauf für Titan zu schließen. Hierbei soll insbesondere die Qualität der anfallenden Späne erhöht werden, um aus diesen wieder Titanlegierungen in Luftfahrtqualität herstellen zu können und dadurch die Material- und Energieeffizienz im gesamten Werkstoffkreislauf von Titan nachhaltig zu steigern.
    Jahr: 2017
    Förderung: BMWi
    Laufzeit: 08/2013 - 07/2016
  • Boatlanding Repair – Verfahrenstechnik zur Repa-ratur spaltbehafteter Flanschsysteme im Unterwas-serbereich von Bootlandeanlagen an Offshore-Gründungskonstruktionen
    Ein häufiger Schaden an Offshore-Windenergieanlagen ist die Deformierung des Boatlanding-Flansches. Die Ziele des Projekts sind die Entwicklung einer Verfahrenstechnik zur Reparatur spaltbehafteter Flanschsysteme von Offshore Gründungskonstruktionen und die Entwicklung eines neuen Metall-Polymer-Füllstoffs zum Spaltausgleich unter Wasser und im Wasserwechselbereich.
    Jahr: 2017
    Förderung: AiF-ZIM
    Laufzeit: 01.10.2014 - 30.09.2016
  • Erkenntnistransfer-Projekt SPP 1180: „Effektive Prozessauslegung beim Werkzeugschleifen unter Berücksichtigung der Prozess-Struktur-Wechselwirkungen“
    Ein wichtiges Qualitätskriterium bei der Prozessauslegung ist die Vermeidung von geometrischen Gestaltabweichungen, die auf Wechselwirkungen von Prozess und Bauteil zurückzuführen sind. Die Nachgiebigkeit des Werkstücks wird primär durch die Prozesskräfte, die Materialeigenschaften und die sich im zeitlichen Verlauf verändernde Werkstückgestalt bestimmt. Aufgrund dieser Zusammenhänge ist für die Auslegung von Werkzeugschleifprozessen eine hohe Anzahl an Versuchen notwendig, bis der Prozess den Kundenwünschen entsprechend eingestellt ist. Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Erforschung einer Methode zur modellbasierten Auslegung individueller Werkzeugschleifprozesse im industriellen Umfeld.
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01.01.2017-31.12.2018
  • Forschungsvorhaben P1125 Steigerung technologischer Eigenschaften durch Kryobehandlung von Werkzeugstählen (Nanocarbide)
    Durch eine gezielte Kryobehandlung von Stählen für die Werkzeug- und Schneidwarenindustrie soll die Zähigkeit und Verschleißbeständigkeit erhöht werden. Dabei wird eine durchgreifende Veränderung der Gefügestruktur durch eine gezielte Ausbildung von Nanocarbiden im gesamten Querschnitt des Werkzeugs bzw. Bauteils angestrebt (siehe Bild 1). Durch die Integration der Kryobehandlung in die Wärmebehandlungskette kann auf aufwändige Beschichtungs- bzw. Randschichtverfahren verzichtet werden. Besonders submikroskopische Vorgänge sollen zum grundlegenden Verständnis der Wirksamkeit der Kryobehandlung fokussiert untersucht werden. Hierzu zählen mikrostrukturelle Untersuchungen mittels Raster- und Transmissionselektronenmikroskopie sowie mechanische Prüfungen.
    Jahr: 2017
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 01/2017 – 12/2019
  • MoKon - Modellbasierte Konfiguration von Projekten zur Restrukturierung von Fertigungs- und Montagebereichen
    Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll ein Modell entwickelt werden, das kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) in die Lage versetzt, selbstständig und effizient Projekte zur Restrukturierung ihrer Fertigungs- und Montagebereiche zu konfigurieren. Durch die methodische Unterstützung wird es KMU ermöglicht, ein zielorientiertes sowie inhaltlich, organisatorisch und zeitlich strukturiertes Projektprogramm aufzustellen, das alle Elemente der Restrukturierung berücksichtigt.
    Jahr: 2017
    Förderung: GVB, AiF, IGF, BMWi
    Laufzeit: 2017 - 2018
  • Lichtbasierte Analytik zur Bestimmung der Konzentration von Chlordioxid (LaClO2)
    Im Rahmen des Projektes „Lichtbasierte Analytik zur Bestimmung der Konzentration von Chlordioxid“ (LaClO2) wird ein neuartiger Sensor zur Überwachung des Chlordioxidgehalts von Brauch-, Prozess- und Trinkwasser entwickelt und getestet.
    Jahr: 2017
    Förderung: EFRE (EU)
    Laufzeit: 2017 - 2019
  • Werkzeugintegrierte Temperaturmessung für das Presshärten
    Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde auf Basis der Dünnschichttechnologie ein taktiler thermoresistiver Temperatursensor für den Einsatz in der Warmumformung entwickelt. Durch die Auswahl eines geeigneten Basismaterials sowie die Entwicklung einer Sensorkontaktierung außerhalb des mechanisch belasteten Bereiches, konnte eine negative Beeinflussung der Bauteileigenschaften vermieden werden. Zur Realisierung einer wirtschaftlichen Standzeit wurde die Sensoroberfläche mit einer Verschleißschutzschicht versehen. Neben der Realisierung einer Vollkontrolle im Rahmen der Qualitätssicherung, können die Sensoren zudem zu einer wirtschaftlicheren Gestaltung des Produktionsprozesses beitragen.
    Jahr: 2017
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 2014 - 2017
  • Flexible Mono- und Multilayermikroschleifwerkzeuge für die Ultrapräzisions- und Mikrobearbeitung von duktilen Werkstoffen
    Dünnfilmtechnisch hergestellte Schleif­werkzeuge weisen großes Potenzial für die Fertigung hoher Oberflächengüten und für die Ferti­gung von Mikrostrukturen auf. Im Rahmen dieses Vorhabens ist das Ziel die grundle­gende Untersuchung und Modellierung der Zusammenhänge zwischen dem Herstel­lungspro­zess und dem Einsatzverhalten der neuartigen Mikroschleif­werkzeuge.
    Jahr: 2017
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Laufzeit: 2017 - 2019
  • Grundlegende Untersuchung der Mechanismen des Ultraschall-Wedge-Wedge-Bondens durch Änderung der Topographie
    Die Ultraschall-Drahtbondtechnik wird in der Mikroelektronik seit mehr als einem halben Jahrhundert angewendet. Dennoch sind die zugrundeliegenden Mechanismen nicht vollständig verstanden, was eine weitere Verbesserung dieser Technik verhindert. Der Kern des Projektes besteht in dem Auffinden noch unbekannter Mechanismen sowie der Untersuchung ihres Einflusses auf den Bondprozess.
    Jahr: 2017
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2017 - 2021
  • Kompakte Atomchiptechnologie für den Einsatz unter Schwerelosigkeit (KACTUS)
    Ziel des KACTUS Projekts ist eine weitere Miniaturisierung und Weiterentwicklung von wissenschaftlichen Geräten zur Erzeugung von Bose-Einstein-Kondensaten, einem makroskopischen Quantenobjekt, in dem sich die Mehrzahl aller Teilchen im gleichen quantenmechanischen Zustand befinden. Diese weisen alle die gleiche Wellenfunktion auf und bilden damit die Grundlage für die Atominterferometrie, bei der die Wellen-Eigenschaften von Atomen analysiert werden, um etwa die Gravitationskonstante zu bestimmen. Konkret soll in diesem Projekt der Aufbau der sogenannten Atomchips verbessert werden.
    Jahr: 2017
    Förderung: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
    Laufzeit: 2016 - 2019
  • Grundlagen eines Mehrkoordinatenpositioniersystems für spanende Werkzeugmaschinen
    In diesem Projekt soll ein neuartiger Ansatz eines Mehrkoordinatenpositioniersystems für spanende Werkzeugmaschinen erforscht werden.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/15 - 06/17
  • Hybride Spindel
    Aktuell am Markt angebotenen Universalspindeln sind aufgrund ihres limitierten Arbeitsbereiches häufig nur für ein der beiden sehr produktiven Verfahren der Hochgeschwindigkeits- oder Hochleistungszerspanung geeignet. Ziel des Projektes ist es, eine „hybride“ Spindel zu entwickeln, die prozessabhängig zwischen diesen beiden Betriebsbereichen umschalten kann, da in diesem Fall ein breites Materialspektrum an derselben Maschine kostengünstig und effizient bearbeitet werden kann.
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF-IGF
    Laufzeit: 06/17 - 06/19
  • Sensing Guide Carriage (SGC)
    Mikro-Dehnungsmessstreifen in Kerben ermöglichen eine hochempfindliche Kraftmessung. In Kombination mit intelligenter Sensorplatzierung und Signalverarbeitung lassen sich die sensorischen Eigenschaften von Werkzeugmaschinenbauteilen ohne Steifigkeitsverlust realisieren. Um den Entwicklungsaufwand zu reduzieren, ist die Entwicklung von sensorischen Führungswagen als Standardkomponenten für Werkzeugmaschinen Gegenstand dieses Projekts.
    Jahr: 2018
    Förderung: KIMM
    Laufzeit: 03/18 - 08/20
  • SFB 653 T14 - Entwicklung und Herstellung von direktabgeschiedener Sensorik auf Baugruppen einer Bohrlochgarnitur
    Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 653 „Gentelligente Bauteile im Lebenszyklus“ ist dieses Transferprojekt in Zusammenarbeit mit einem Industriepartner entstanden. Ziel des Projekts ist die dünnfilmtechnische Herstellung sensibler Dehnungsmessstreifen (DMS), die die mechanischen Belastungen von Bohrgarnituren detektieren können und den Umgebungsbedingungen unter Tage standhalten. Hierzu kommt eine neuartige, zum Patent angemeldete Beschichtungsanlage zum Einsatz, die es erlaubt, Sensoren direkt auf Bauteiloberflächen beliebiger Größe abzuscheiden. Das Projekt adressiert neben der Entwicklung temperaturkompensierter DMS auch den Aspekt der Abscheidung auf gewölbten Oberflächen.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2018 - 2021
  • Aktive Ruckentkopplung für Werkzeugmaschinen (AiR)
    Die dynamische Nachgiebigkeit der Maschinenstruktur stellt bei der Entwicklung von hochdynamischen Werkzeugmaschinen eine große Herausforderung dar. Durch hohe Ruckwerte (Zeitliche Ableitung der Beschleunigung) des Antriebs wird die Maschinenstruktur breitbandig zu Schwingungen angeregt. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Erforschung von aktiven Zusatzkomponenten, die in den Kraftfluss von Antrieb und Maschinenstruktur integriert werden und so der Strukturanregung entgegenwirken.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/16 - 06/18
  • WiZuBe - Wirtschaftliche und zuverlässige Zustandsüberwachung
    Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, ein anwenderfreundliches und zuverlässiges Zustandsüberwachungssystem für Kugelgewindetriebe in Werkzeugmaschinen zu entwickeln, das sich möglichst autonom parametriert und sich selbstständig an die Nutzungsbedingungen der Maschine anpasst.
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF-IGF
    Laufzeit: 01/18 - 09/20
  • Opti5Grind - Innovatives 5-Achs-Schleifen von Freiformflächen
    Durch die Kenntnis über den Einfluss von Gier- und Anstellwinkel auf die Oberflächenqualität und Randzoneneigenschaften beim Schleifen von Freiformflächen werden neue Schleifstrategien zur Effizienzsteigerung mit dynamisch wanderndem Kontaktpunkt möglich.
    Jahr: 2018
    Förderung: ZIM
    Laufzeit: 07/17 - 06/19
  • Rotor Cooling – Kühlung von Motorspindelwellen
    Während des Betriebes von Motorspindeln, kommt es zu Wärmeverlusten in Motor und Lagern. Diese Wärme führt zu einer Reihe an ungewünschten Effekte innerhalb des Spindel-Lager-Systems. Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Wellenkühlung auf Basis von lamellenförmigen Wärmetauschern.
    Jahr: 2018
    Förderung: Industrie
    Laufzeit: 08/07 - 10/18
    © Kleme
  • SensDrill - Sensorisches BTA-Tieflochbohrwerkzeug zur Überwachung des Mittenverlaufs
    Das BTA-Tiefbohren ist durch eine äußere Bohrölzufuhr zwischen der Bohrungswand und dem Bohrkopf gekennzeichnet. Das Bohröl transportiert die am Bohrkopf erzeugten Späne durch den Bohrkopf und das Bohrrohr nach außen. Zur Erhöhung der Prozesssicherheit entwickelt das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) Hannover zusammen mit der BTA-Tiefbohrsysteme GmbH ein sensorisches Bohrrohr. Ziel ist es, den Mittenverlauf hauptzeitparallel bestimmen und überwachen zu können.
    Jahr: 2018
    Förderung: ZIM - BMWi
    Laufzeit: 10/16 - 09/18
  • Indirekte Eigenspannungsmessung mittels ESPI-Bohrlochmethode
    Qualifizierung der ESPI-Bohrlochmethode für die Messung von Eigenspannungen an Stahl, Aluminium und Titan. Ermittlung optimaler Bohr- und Messparameter für eine verlässliche und reproduzierbare Eigenspannungsmessung.
    Jahr: 2018
    Förderung: Wege in die Forschung / Leibniz Universität Hannover
    Laufzeit: 05/17 - 04/18
  • Präzisionsschmieden gegossener Vorformen
    Die Technologie des Schmiedens von gegossenen Vorformen (Gieß-Schmieden) stellt eine Alternative zur konventionellen Herstellung von Stahlbauteilen mit komplexen Geometrien dar. Hauptziel der geplanten Untersuchungen ist die Gewinnung von Erkenntnissen über die Entwicklung der mechanischen und mikrostrukturellen Eigenschaften des Gefüges der Gussvorform während der Umformung und die Identifizierung von geeigneten Prozessparametern.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2018 – 12/2020
  • Untersuchung der Haftverbundmechanismen zwischen Gerüst- und Verblendmaterial vollkeramischer Zahnrestaurationen
    Die Verwendung von vollkeramischen Zahnrestaurationen auf Zirkonoxidbasis nimmt seit den 90ern stetig zu. Die notwendigen Fertigungsschritte bis zur fertigen Restauration beeinflussen den Haftverbund zwischen dem Gerüst- und Verblendmaterial, häufig kommt es zum Versagen der Restauration durch Chipping. Die genauen Mechanismen und Zusammenhänge sind derzeit nicht vollständig bekannt, deshalb wird in diesem Projekt Einfluss der Prozesskette auf die Haftverbundmechanismen zwischen Gerüst- und Verblendmaterialien vollkeramischer Zahnrestaurationen im Detail untersucht.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 02/2016 - 01/2023
  • Einfluss der Stromimpulse auf die Eigenschaften und Mikrostruktur von Nickelbasis-Superlegierungen
    Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist die Untersuchung des Einflusses starker Stromimpulse auf die Mikrostruktur von einkristallinen Nickelbasis-Superlegierungen. Dies beinhaltet die Analyse der Veränderung von Versetzungsanordnungen, der Orientierung und Morphologie der beiden Phasen γ und γ‘ sowie der Elementverteilung im Material
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 04/2015 – 03/2018
  • Kontakterosives Abrichten mehrschichtiger Seilschleifwerkzeuge für die Stahlbeton- und Stahlbearbeitung (KESS)
    Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, mehrschichtige Schleifperlen für das Trennschleifen von reinen Metallstrukturen zu qualifizieren und dadurch die Produktivität des Zerlegeprozesses im Rückbau zu steigern. Um den fehlenden Selbstschärfeeffekt zu kompensieren, müssen die mehrschichtigen Schleifperlen dabei gezielt abgerichtet werden. Aufgrund der Metallbindung der Perlen wird das kontakterosive Abrichten (ECDD - Electro Contact Discharge Dressing) angewendet.
    Jahr: 2018
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 09/16 - 08/19
  • Untersuchung der Wirkweise eines neuartigen für Schrupp- und Schlichtoperationen ausgelegten Fräswerkzeugs
    Die Produktivität in der spanenden Fertigung wird häufig durch selbsterregte Schwingungen, sogenannte Ratterschwingungen, begrenzt. Zur Verbesserung der Prozessstabilität können Freiflächenfasen genutzt werden, die aufgrund des Kontakts mit der Werkstückoberfläche dämpfend wirken, gleichzeitig aber zu einer verschlechterten Oberflächengüte führen. Daher wird in diesem Vorhaben eine Werkzeuggeometrie untersucht, die sowohl scharfe als auch gefaste radial zurückversetze Schneiden besitzt.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/17 - 06/20
  • Strukturierte Schleifscheibe 2
    Die thermische Bauteilbelastung von Profilschleifprozessen, infolge unzureichender Kühlmittelversorgung, stellt eine Herausforderung dar. Dieser Herausforderung begegnet der Lösungsansatz die Schleifscheiben mittels Mikrostrukturen zu modifizieren, um die Kühlschmiermittelversorgung zu steigern und Prozesskräfte zu reduzieren. In diesem Projekt wird die Strukturierbarkeit wie der Einfluss der Strukturen auf die Bauteileigenschaften untersucht.
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 05/17 - 04/19
  • Innovatives Seilschleifkonzept für die Bearbeitung von Stahl (InnoSeil)
    Seilschleifen wird vermehrt zum trockenen Trennen von Stahlstrukturen eingesetzt. Daraus ergeben sich neue Anforderungen an das Seilschleifwerkzeug, die nach aktuellem Stand der Technik nicht hinreichend erfüllt werden. Ziel des vom BMBF geförderten Projekts InnoSeil ist deshalb, ein neuartiges Seilschleifwerkzeug zu entwickeln, dass marktüblichen Referenzwerkzeugen hinsichtlich Abtragsleistung um ≥ 20 % und Werkzeugstandzeit um ≥ 50 % deutlich überlegen ist.
    Jahr: 2018
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 12/17 - 11/20
  • Schleifstrategien zur lokalen, belastungsorientierten Randzonenmodifikation von Blechmassivumformwerkzeugen
    Werkzeuge für die Blechmassivumformung stehen während des Betriebs unter lokal stark unterschiedlichen Lasten. Der Schleifprozess kann genutzt werden, um das Eigenspannungsprofil der Werkzeuge so anzupassen, dass den Belastungen im Betrieb entgegengewirkt wird. Hierdurch steigert sich die Lebensdauer der Werkzeuge.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/17 - 12/20
  • Forschungsvorhaben MA 1175/48-1: In-Situ Untersuchungen der physikalisch-chemischen Mechanismen der Oberflächenaktivierung von Edelstählen bei Wärmebehandlungen unter lötprozessähnlichen Bedingungen im reduzierendem Schutzgas
    Die Desoxidation von Bauteiloberflächen in einem Ofenlötprozess unter reduzierendem Schutzgas ist Voraussetzung für deren Benetzbarkeit mit Lot und entscheidet über den Prozesserfolg und die Qualität der resultierenden Lötverbindungen. Während die notwendigen thermodynamischen Voraussetzungen beispielsweise für die Reduktion von nativ oxidierten Edelstahloberflächen mit reduzierenden Agentien im Prozessgas (Wasserstoff, Monosilan etc.) bekannt sind, ist die Kinetik dieser Reaktionen auf atomarer Ebene bislang noch nicht erforscht worden. Letzteres ist aber essentiell für ein grundsätzliches Prozessverständnis und Voraussetzung für die Weiterentwicklung von flussmittelfreien Lötprozessen unter Schutzgas. In diesem Zusammenhang ist die Verwendung von mit Monosilan dotiertem Stickstoff als kostengünstige und ressourcenschonende Alternative zu konventionell verwendetem Wasserstoff für das Löten von Stahlwerkstoffen von großem wissenschaftlichem und technologischem Interesse. Globales Ziel des Projekts ist es daher, die physikalisch-chemischen Mechanismen der Oberflächendesoxidation beim Löten von Edelstählen in einem Schutzgasdurchlaufofen bei Verwendung wasserstoff- und silanhaltiger Prozessgase zu untersuchen. Die Experimente liefern hierbei Informationen über die ablaufenden Reaktionen und die Oberflächenzustände, die Grundlage für eine gezielte Weiterentwicklung flussmittelfreier Schutzgaslötprozesse in Richtung niedrigerer Verarbeitungstemperaturen, robusterer Prozessbedingungen und der Verarbeitung anspruchsvoller Stahlwerkstoffe sind. Im Rahmen des Projekts werden zunächst thermodynamische Simulationen durchgeführt und bekannte analytische Transportmodelle auf den vorliegenden Anwendungsfall spezifiziert. Zur Verifizierung der Simulationen bzw. des Modells werden die ablaufenden chemischen und physikalischen Reaktionen unter lötprozessähnlichen Bedingungen in-situ auch zeitaufgelöst untersucht, wobei Informationen zu Änderungen der Kristallstruktur, der atomaren Koordination (Bindungsabstände, Koordinationszahlen) und der chemischen Bindungszustände sowie über auftretende Diffusionsprozesse, die für die Aufklärung der Kinetik elementar sind, gewonnen werden. Hierzu werden die Methoden TR-XRD (Time Resolved X-ray Diffraction) sowie zeitaufgelöste Röntgenabsorptionsspektroskopie (EXAFS/XANES: Extended X-ray Absorption Fine Structure/ X-ray Absorption Near Edge Structure) unter Verwendung von Synchrotronstrahlung eingesetzt. Das Nachstellen von realistischen Prozessbedingungen für die spektroskopischen Messungen erfolgt in einer Hochtemperaturkammer für Röntgenexperimente, die eigens angefertigt wurde. Die Messungen mit Röntgenstrahlung werden an der Synchrotronstrahlungsquelle DELTA in Dortmund oder am Deutschen Elektronen-Synchrotron DESY in Hamburg durchgeführt.Mithilfe von Messungen und Lötversuchen soll ein Modell aufgestellt werden, das auf atomarer Ebene die chemisch-physikalischen Vorgänge der ablaufenden Oberflächenreaktionen bei Schutzgaslötprozessen beschreibt.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01.04.2014-31.12.2019
  • Tribologisch maßgeschneiderte Zylinderlaufbuchse
    In diesem Projekt werden Mikroschmiertaschen spanend in die Lauffläche von Zylinderlaufbuchsen eingebracht. Diese Schmiertaschen dienen als Ölreservoire und reduzieren die Reibung zwischen Kolben und Buchse durch Verbesserung der tribologischen Bedingungen.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 02/16 - 12/18
  • Selektiv thermisch oxidierte Werkzeugoberflächen im Einsatz beim trockenen Tiefziehen
    In der Blechumformung haben Reibung und Verschleiß maßgeblichen Einfluss auf die Standzeiten der Werkzeuge. Deshalb werden nach dem Stand der Technik gegenwärtig meist Schmierstoffe verwendet. Da der Einsatz dieser Schmierstoffe nicht dem Ziel einer nachhaltigen Produktion entspricht, werden im Rahmen des SPP 1676 Methoden zur Trockenumformung erforscht. Im vorliegenden Projekt werden die Grundlagen zur Herstellung und dem Einsatz von Werkzeugbeschichtungen erforscht, die durch selektive thermische Oxidation hergestellt werden. Die oxidativen Wärmebehandlungen der Werkzeugoberflächen finden dabei bei definiertem Restsauerstoffgehalt unter Schutzgasatmosphäre (Stickstoff) bzw. mit Monosilan dotiertem Stickstoff statt. So ist es möglich Oxidbelegungen mit definierter chemischer Zusammensetzung und Dicke zu generieren. Die Zwischenergebnisse aus dem ersten Antragszeitraum belegen, dass Schichten erzeugt werden können, die vergleichbare Reibwerte aufweisen wie unbeschichtete beölte Werkzeugoberflächen In der zweiten Förderphase des Teilprojektes wurde das Wärmebehandlungskonzept weiterentwickelt und eine neue Behandlungsanlage aufgebaut. Hauptmotivation dabei war es von einem Durchlaufofenprozess, welcher durch lange Behandlungszeiten und einem hohen Schutzgasverbrauch gekennzeichnet ist, auf einen Chargenprozess umzustellen. Durch die chargenweise Herstellung von oxidierten Prüfkörpern kann der Schutzgasbedarf deutlich gesenkt werden. Darüber hinaus wurde an der Erwärmungsanlage die Möglichkeit einer induktiven Prüfkörpertemperierung geschaffen, sodass die Prozesszeit ebenfalls reduziert werden können. Die Arbeiten der zweiten Förderphase umfassen darüber hinaus Reibwert- und Verschleißuntersuchungen bei variablen Oberflächenmodifikationen. Diese Ergebnisse knüpfen gemeinsam mit einem numerischen FE-Modell an den Arbeiten der ersten Phase an und sind erforderlich um ein breites Grundlagenverständnis über den hier erforschten Ansatz zur Trockenumformung zu schaffen, sodass eine Überführung auf industrielle Anwendungen gewährleistet werden kann. Die Übertragung in Richtung der Anwender ist in der dritten Förderphase des Teilprojektes vorgesehen. In der dritten Projektphase wird ein modulares Tiefziehwerkzeug aufgebaut, welches mit oxidierten Formeinsätzen bestückt werden kann. Über die Fertigung unterschiedlicher Bauteilgeometrien mit dem vorgesehenen Werkzeugsystem ist es möglich sukzessive das Lastkollektiv auf das hier entwickelte Schichtsystem zu erhöhen und somit das Einsatzverhalten des Schichtsystems im Tiefziehprozess zu untersuchen. Parallel dazu wird die Wärmebehandlung zur Schichterzeugung stetig weiter optimiert. Ferner findet eine Übertragung des numerischen FE-Modells, welches an Versuchsprüfkörpern erarbeitet wurde, auf die hier untersuchten Geometrien statt. Abschließend wird die wieder Aufbereitung des Schichtsystems untersucht, sodass tiefergehende Aussagen über Werkzeugstandzeiten getroffen werden können.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01.01.2014 – 01.01.2020
  • Advanded Methods for Machine and Process Monitoring
    Im Projekt „Advanced Methods for Machine and Process Monitoring“ wird zusammen mit DMG MORI CO., LTD. Ein modulares Prozessüberwachungssystem mit Modulen für die Einzelteil- und Serienfertigung entwickelt, das jeweils den manuellen Parametrieraufwand der Systeme auf ein Minimum reduzieren soll.
    Jahr: 2018
    Förderung: DMG MORI CO., LTD.
    Laufzeit: 10/17-09/18
  • Forschungsvorhaben MO881/22-1: Aufklärung und Nutzung thermophysikalisch-chemischer Mechanismen der Oberflächendesoxidation zum Löten von Edelstählen unter silandotiertem Argon-Grobvakuum
    Forschungsziel ist die Untersuchung und Aufklärung von Mechanismen der Desoxidation nativ passivierter Stähle beim Hart- und Hochtemperaturlöten im Vakuumofen mit der Maßgabe, diese Erkenntnisse zukünftig für die Optimierung und Weiterentwicklung der Lötprozesse zu nutzen. Hierzu werden Messverfahren entwickelt und eingesetzt, bei denen eine oberflächensensitive „in situ“-Analyse von in der chemischen Zusammensetzung und der Oberflächenbeschaffenheit definierten Edelstahlproben, die unter für Vakuumlötprozess typischen Bedingungen wärmebehandelt werden können, möglich ist. Neben der Variation der Aufheizbedingungen muss das Verfahren auch eine Variation der Gasatmosphäre sowohl hinsichtlich des Gasdrucks als auch der Gaszusammensetzung bis 1 mbar Gesamtdruck zulassen. Insbesondere ist die Verwendung von mit Monosilan dotiertem Argon zur Einstellung definierter, reduzierender Prozessgasbedingungen ein wesentlicher Aspekt der Untersuchungen, da hiervon erhebliche Verbesserungen für das Löten von Edelstählen erwartet werden. Zum anderen sollen die „in situ“-Untersuchungen der Oberflächen parallel durch Wärmebehandlungs- und Lötprozesse in einem auf die Verwendung von silandotierten Prozessgasen umgerüsteter Vakuumlötofen nachvollzogen werden und durch anschließende Analysen von wärmebehandelten Werkstoffproben wie auch Benetzungsproben unter Verwendung geeigneter Modelllote Korrelationen zwischen den Oberflächenveränderungen und dem Benetzungsverhalten in Abhängigkeit der eingestellten Prozessbedingungen herausgearbeitet werden. Auf theoretischer Seite dienen die „in situ“ Messungen zur Aufklärung der Mechanismen der Ober-flächendesoxidation sowie der Quantifizierung diesbezüglicher Abhängigkeiten von den Prozess-bedingungen. Die Daten sollen als Basis zur Erstellung eines physikalischen Modells dienen, das die thermodynamischen und kinetischen Aspekte der Reaktionen und Prozesse an der Oberfläche der untersuchten Werkstoffoberflächen beschreibt und optimale Prozessbedingungen beim Löten von Edelstählen vorhersagbar machen soll.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01.12.2014-30.07.2019
  • Strategien beim Schleifen von PCBN-Wendeschneidplatten
    Wendeschneidplatten aus Polykristallinem Bornitrid (PCBN) zeichnen sich durch hohe Härte und Warmfestigkeit aus. Effiziente und qualitätsoptimierte Strategien zur Schleifbearbeitung dieser Zerspanungswerkzeuge ermöglichen eine wesentliche Minderung der Fertigungskosten und Steigerung der Oberflächenqualität der zu fertigenden Bauteile. Durch die systematische Untersuchung des Schleif- und Abrichtprozesses der PCBN-Wendeschneidplatten, sollen im Rahmen dieses Forschungsprojektes geeignete Strategien bereitgestellt werden.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 03/17 – 02/2019
  • Einfluss des bearbeitungsbedingten Werkstoffzustands auf das belastungsinduzierte Abbauverhalten von Eigenspannungen
    Dieses Projekt ist ein von der DFG und CAPES gefördertes Verbundprojekt zwischen deutschen und brasilianischen Hochschulen. Das Ziel dieses Projekts besteht in der Untersuchung der der Relaxation von Eigenspannungen zugrunde liegenden Mechanismen. Aus dem Verständnis über die Mechanismen der Relaxation werden die Endbearbeitungsschritte der spanenden Fertigung angepasst.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG/CAPES
    Laufzeit: 06/17 - 05/19
  • Steigern der Bauteillebensdauer mittels Randzonenbeeinflussung durch die hybride Verfahrenskombination Drehwalzen
    Drehwalzen stellt eine effiziente Möglichkeit für die Bearbeitung von Hochleistungsbauteilen dar. Durch das gleichzeitige Drehen und Festwalzen können nicht nur Prozesszeiten gekürzt werden - auch kann die nachteilige Beeinflussung der Bauteilrandzone durch die Werkstückbelastungen beim Drehen ausgeglichen werden.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 11/17 - 10/20
  • Projekt DBU
    Ressourceneffizienzsteigerung durch innovative Hochleistungs-Oberflächen- und Mikrogeometrieoptimierung von Hochleistungsschnellarbeitsstahl (HSS) für die Metallzerspanung.
    Jahr: 2018
    Förderung: DBU (Deusche Bundesstiftung Umwelt)
    Laufzeit: 0416 - 09/18
  • „SensSpann“ - Sensorische Spannköpfe für Werkzeugmaschinen
    Beim Spannen von Werkstücken und Werkstückpaletten in Werkzeugmaschinen werden Spannköpfe eingesetzt. Diese ermöglichen das Spannen von Werkstücken mit einer hohen geometrischen Wiederholgenauigkeit. Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines neuen mechatronischen Spannkopfes zur kraftbasierten, kontinuierlichen Zustandsüberwachung.
    Jahr: 2018
    Förderung: ZIM - BMWi
    Laufzeit: 2/18 - 1/20
  • Verminderung der wasserstoffinduzierten Kaltrissigkeit beim nassen Unterwasserschweißen von höherfesten Feinkornstählen durch die Integration von austenitischem Schweißgut in die Schweißfolge
    Forschungsziel ist die Verhinderung wasserstoffinduzierter Kaltrisse beim nassen Unterwasserschweißen von höherfesten Feinkornstählen. Durch den Einsatz austenitischen Schweißguts werden makroskopische Wasserstofffallen in die Schweißfolge eingebracht, welche die schädigende Wirkung des Wasserstoffs unterbinden.
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 12/2016 – 11/2018
  • Entwicklung gedämpfter Werkzeugaufnahmen für lang auskragende, rotierende Werkzeuge
    Aufgabe des Forschungsvorhabens ist daher die Entwicklung und Erforschung einer neuartigen Werkzeugaufnahme auf Basis von Reibleistendämpfern. Ziel ist es, die Dämpfungswirkung und Steifigkeit sowie die daraus resultierende Produktivität gegenüber bekannten Werkzeugaufnahmen für einen breiten Frequenzbereich zu steigern.
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 7/16-7/18
  • Autoregrind
    Im Rahmen des Projekts „Autoregrind“ wird derzeit erforscht, wie Vollhartmetallfräswerkzeuge ressourceneffizient nachgeschliffen werden können. Hierzu wird zunächst eine Methodik entwickelt, die eine zügige und hochpräzise Ermittlung der Schädigungstiefe von nachgeschliffenen Werkzeugen erlaubt. Anschließend wird der Nachschleifprozess selbst optimiert, sodass die Standzeit der nachgeschliffenen Fräswerkzeuge erhöht und somit das sehr teure und aufwendig herzustellende Hartmetall eingespart wird.
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 05/16 - 04/18
  • Exakte und schnelle Geometrieerfassung sowie Datenauswertung von Schiffsoberflächen für effiziente Beschichtungsprozesse - FINISH
    Im Verbundprojekt FINISH wird die exakte und schnelle Geometrieerfassung sowie Datenauswertung zur Effizienzsteigerung beim Beschichtungsprozess von Luxusyachten erforscht. Am IFW wird dabei eine Methodik entwickelt, um aus einer Punktwolke des Rohzustandes ein ästhetisch und technologisch optimiertes CAD-Sollmodell zu erzeugen.
    Jahr: 2018
    Förderung: BMWi
    Laufzeit: 03/16 - 02/19
  • CAxPoli - Technologische CAD/CAM-Kette zur automatisierten Politur geometrisch komplexer Werkstücke
    In dem Forschungsprojekt „CAxPoli - Technologische CAD/CAM-Kette zur automatisierten Politur geometrisch komplexer Werkstücke“ wird am Beispiel der Zahnpolitur die automatisierte Bearbeitung durch Rückführung der tatsächlichern Bearbeitungsergebnisse auf die Prozessplanung untersucht. Ziel ist es, je nach Bearbeitungszustand die passenden Prozessstellgrößen automatisch auszuwählen und anzupassen. Durch die Rückkopplung des Bearbeitungsergebnisses sowie durch den stetigen Aufbau von Wissen aus vorherigen Bearbeitungsprozessen soll die automatische Bearbeitung komplexer Werkstücke erreicht werden.
    Jahr: 2018
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 01.10.2016 - 30.09.2018
  • Energieeffiziente, flexible und wirtschaftliche Fertigungssysteme für Faserverbundwerkstoffe (EFFECTIVE)
    Ziel des Projekts Effective ist die erstmalige Entwicklung, Erforschung und Demonstration einer effizienten, intelligenten und kostengünstigen Produktionsanlage zur Bearbeitung von Faserverstärkten Kunststoffen mittels einer Kombination von Werkzeugmaschinen- und Robotertechnologien integriert in eine Gesamtanlage. Durch die Optimierung der Konstruktion werden die Maschinenkosten um über 25 % reduziert. Außerdem sorgen eine intelligente Regelung für die Absaugung und der Einsatz von Leichtbaumaterialien in der Maschinenstruktur für eine Reduktion der Energiekosten um 25 % gegenüber heutigen Werkzeugmaschinen.
    Jahr: 2018
    Förderung: Dieses Forschungsprojekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Programm „Innovationen für die Produktion, Dienstleistung und Arbeit von morgen“ gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut.
    Laufzeit: 01.01.2016 - 31.12.2018
  • SFB 653 - T09: Betriebsbegleitende, adaptive Arbeitsplanung und Fertigungssteuerung
    Das Ziel des Transferprojekts T09 ist die Überführung des erarbeiteten Grundlagenwissens im SFB 653 in die Anwendung. Hierzu wird die Methode zur adaptiven Arbeitsplanung und Fertigungssteuerung anwendungsorientiert weiterentwickelt und in das Fauser MES der Fauser AG transferiert und mit der Fauser BDE verknüpft. Beim Projektpartner Bornemann Gewindetechnik GmbH & Co. KG kommt die Methode in der Praxis zum Einsatz und wird auf diese Weise erprobt und validiert.
    Jahr: 2018
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01.07.2017 - 30.06.2019
  • QuantiLoPe - Quantitative Analyse und Bewertung der Ursachen einer geringen logistischen Performance entlang der unternehmensinternen Lieferkette
    Ziel des Forschungsprojektes ist es, ein Vorgehensmodell zur quantitativen Analyse und Bewertung der Ursachen einer geringen logistischen Performance entlang der unternehmensinternen Lieferkette zu entwickeln. Dabei bildet die Entwicklung durchgehender, mehrstufiger Symptom-Ursache-Beziehungen die Grundlage zur transparenten Darstellung der grundlegenden logistischen Wirkzusammenhänge, wodurch vor allem KMU befähigt werden sollen, eigenständig effektive Verbesserungsmaßnahmen abzuleiten und ihre Logistikleistung nachhaltig zu steigern.
    Jahr: 2018
    Förderung: BVL, AiF, IGF, BMWi
    Laufzeit: 01.12.2016 - 31.12.2018
  • Intelligente Werkzeugmaschine
    Selbsterregte Schwingungen sind ein Hauptfaktor für schlechte Oberflächenqualitäten von Werkstücken und verringerte Produktivität von Werkzeugmaschinen. Die Einrichtung eines Prozesses mit hoher Produktivität bei gleichzeitig hoher Prozesssicherheit erfordert ein hohes Maß an Expertenwissen. Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung einer „intelligenten Werkzeugmaschine“, die Prozessparameter wie Schnitttiefe/-breite, Spindeldrehzahl und Vorschub autonom an die jeweiligen Gegebenheiten anpasst um einen produktiven und gleichzeitig stabilen Prozess zu ermöglichen.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 10/2018 - 09/2021
  • KACTUS II
    Innerhalb des ersten Verbundprojekts KACTUS konnte am IMPT in Zusammenarbeit mit dem Institut für Quantenoptik (IQ) und der Humboldt Universität Berlin (HUB) eine neue Generation Atomchips entwickelt werden, welche sich durch geeignetere Materialien und bessere Fügeprozesse auszeichnen, sodass diese neue Atomchipgeneration sich durch schnelleres Schaltverhalten und bessere Vakuumeigenschaften auszeichnen. Basierend auf dieser neuartigen Plattform sollen im Rahmen von KACTUS II den Atomchips weiterführende Funktionen hinzugefügt werden, welche neben der weitergehenden Miniaturisierung auch eine drastische Reduktion der Komplexität des Gesamtaufbaus zur Folge haben werden. Hierbei steht die Untersuchung neuer Chipmaterialien, die Einbringung mehrerer stromführender Lagen pro Chip und die Verbesserung der optischen Qualität der Spiegelschicht für interferometrische Anwendungen im Vordergrund.
    Jahr: 2019
    Förderung: BMWK
    Laufzeit: 2019 - 2024
  • Auswirkung der Schneidkanteneigenspannungen auf das Verschleißverhalten PVD-beschichteter Zerspanwerkzeuge
    Eigenspannungen in Hartstoffschichten haben einen großen Einfluss auf die Werkzeugstandzeit. Die Messung an der Schneidkante ist mit den etablierten Verfahren nicht möglich. Die Raman-Spektroskopie zeigt hohes Potential für diese Messaufgabe. Die Kalibrierung der Messmethode erfolgt mit Hilfe der röntgenografischen Streuvektormethode.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 1.5.2018 – 30.04.2020
  • QCHIP
    Am IMPT werden sogenannte Atomchips als Bestandteil von magneto-optischen Fallen für kompakte Materiewelleninterferometer entwickelt. In Kombination mit einer aufwendigen Laserkühlung erzeugen diese Atom Chips Magnetfeldkonfigurationen, um Atome unter Ausnutzung des Zeeman Effekts zu fangen und zu kühlen. Dies stellt den ersten Schritt zur Erzeugung eines Bose-Einstein-Kondensats dar, welches als Testmasse für die Interferometrie dient. Um solche hochpräzisen Materiewelleninterferometer im Feld oder an Bord von Satelliten nutzen zu können, soll die Miniaturisierung weiter vorangetrieben werden. Die Anzahl der für die Kühlung notwendigen Laser und Elektronik kann reduziert werden, indem die Oberflächen der Atomchips mit optischen Gittern strukturiert werden. Durch die geschickte Ausnutzung von Beugungseffekten kann somit der Betrieb mit nur einem Laser erfolgen.
    Jahr: 2019
    Förderung: BMWK
    Laufzeit: 2019 - 2026
  • Quantum Frontiers
    Der Exzellenzcluster QuantumFrontiers vereint die Forschungsstärken der Leibniz Universität Hannover, der TU Braunschweig und der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braunschweig mit dem Ziel der Entwicklung von neuen Messkonzepten und Sensortopologien, die auf photonischen Systemen, dedizierten Halbleitersystemen, Nanostrukturen, quanten-manipulierten atomaren und molekularen Ensembles, und sogar makroskopischen Objekten basieren. Das IMPT konzentriert sich dabei schwerpunktmäßig auf die Atominterferometrie und ist mit zwei Arbeitsgruppen involviert.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2019 - 2025
  • PhoenixD
    Das Exzellenzcluster PhoenixD beschäftigt sich mit der Thematik optische Präzisionsgeräte schnell und kostengünstig mittels additiver Fertigung zu realisieren. Diese Vision vereint Forschende aus den Fakultäten Maschinenbau, Physik, Elektrotechnik Informatik und Chemie der Leibniz Universität Hannover und der TU-Braunschweig. Die Forschenden arbeiten gemeinsam an der Simulation, Herstellung und Anwendung optischer Systeme. Die zurzeit auf Glas basierenden Systeme sind aufwendig, meist per Hand, hergestellt und benötigen teilweise große Bauräume. Die Zusammenarbeit der unterschiedlichen Fachbereiche soll nun ein digitales Fertigungssystem erarbeiten mit denen individualisierte optische Produkte realisiert werden können.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2019 - 2025
  • Batchgefertigte nachgiebige Mikroschleifwerkzeuge für die Endbearbeitung metallischer Oberflächen
    Dünnfilmtechnisch hergestellte Schleifwerkzeuge weisen großes Potenzial für die Fertigung hoher Oberflächengüten und für die Fertigung von Mikrostrukturen auf. Im Rahmen dieses Vorhabens ist das Ziel die Untersuchung und Modellierung der Zusammenhänge zwischen dem Herstellungsprozess und dem Einsatzverhalten der neuartigen, nachgiebigen Mikroschleifwerkzeuge
    Jahr: 2019
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Laufzeit: 2019 - 2022
  • Autogenes MAG-C Schweißen als Hybridprozess für das kontinuierliche, nasse hyperbare Unterwasserschweißen (UW-A-MAG-C) mit Massivdrahtelektroden
    Im Forschungsvorhaben 18.708 N „Autogenes MAG-C Schweißen als Hybridprozess für das kontinuierliche, nasse hyperbare Unterwasserschweißen(UW-A-MAG-C) mit Massivdrahtelektroden“ wurde ein Hybridschweißverfahren für die Unterwasseranwendung entwickelt, mit dem Ziel der Kombination einer autogenen Flamme und einem Lichtbogenschweißverfahren.
    Jahr: 2019
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 04/2015 – 09/2017
  • MabiKu: Biobasierte und bioabbaubare Kunststoffe – Lösungsoption der Marine Litter-Problematik?
    Die Meeresverschmutzung mit festen Abfällen, das sog. Marine Litter stellt eine zunehmende „schleichende“ Umweltverschmutzung dar. Jährlich gelangen etwa 10 Mio. t Abfälle in die Meere, wobei ca. 70% davon Kunststoffe sind. Die meisten dieser Kunststoffe bauen sich nicht ab und rufen erhebliche ökologische Probleme hervor. Um Marine Litter zu reduzieren gibt es unterschiedliche Ansätze.
    Jahr: 2019
    Förderung: BMEL, Projektträger FNR
    Laufzeit: 04/2019 bis 09/2022
    © HYDRA Marine Sciences GmbH
  • WiMo – Entwicklung eines Modells zur quantitativen Beschreibung logistischer Ursache-Wirkungs-Beziehungen für unterschiedliche Montageorganisationsformen
    Das Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung eines Wirkmodells zur analytischen Beschreibung logistischer Zielgrößen für mehrstufige Montageprozesse. Mit Hilfe des zu entwickelnden Modells sollen geeignete logistische Maßnahmen zur Verbesserung der logistischen Leistungsfähigkeit für eine Vielzahl an Montageorganisationsformen abgeleitet und quantitativ bewertet werden können.
    Jahr: 2019
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01.01.2017 - 30.04.2019
  • MultiPEP – Multikriterielle Personaleinsatzplanung unter Berücksichtigung der Robustheit von Produktionssystemen
    Die Fertigungsplanung steht vor der Herausforderung, Produktionssysteme trotz hoher Volatilität der Nachfrage und knappen Personalressourcen effizient zu steuern. Klassische Planungsmethoden fokussieren sich primär auf die kurzfristige Maximierung der Produktivität und vernachlässigen dabei oft die Systemstabilität. Schwankende Maschinenverfügbarkeiten, variierende Prozesszeiten und komplexe Fertigungsprozesse erschweren eine robuste Planung. MultiPEP adressiert diese Herausforderungen, indem es Robustheitsanalysen in die Fertigungsplanung integriert.
    Team: Simon Settnik, Max Eggers
    Jahr: 2020
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft – DFG
    Laufzeit: 08/2020 – 06/2024
  • Schneidkantenmikropräparation hochharter Schneidstoffe
    Die Schneidkantenmikropräparation bietet auch für die Hartbearbeitung mit pCBN-Werkzeugen das Potenzial zur Steigerung der Werkzeugstandzeit. Konventionellen Präparationsverfahren sind jedoch aufgrund des erheblichen Werkzeugverschleißes, der hieraus resultierenden geringen Prozesssicherheit sowie der mangelnden geometrischen Flexibilität enge Prozessgrenzen gesetzt. Die Lasermaterialbearbeitung besitzt daher – insbesondere bei der Präparation von Werkzeugen aus hochharten Schneidstoffen – großes Potential.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Arnd Heckemeyer
    Jahr: 2020
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 02/2020 - 01/2021
  • Charakterisierung sintermetallisch gebundener Diamantschleifscheiben
    Ziel des Vorhabens ist ein Gesamtmodell, das die Schleifscheibeneigenschaften und das Einsatzverhalten von der Herstellung über den Einsatz bis zum Prozessergebnis geschlossen abbildet. Hierzu ist es erforderlich, zeitgleich und in enger Kooperation auf den Gebieten Sintertechnologie, Schleiftechnologie und Modellierung zu arbeiten. Auf diese Weise können einstellbare Eigenschaften sowie Wechselwirkungen identifiziert und hinsichtlich ihrer Prozessrelevanz und Quantifizierbarkeit analysiert werden.
    Leitung: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena
    Team: Fabian Kempf
    Jahr: 2020
    Förderung: MWK
    Laufzeit: 06/15 - 12/2021
  • KMU-Technologietransfer Region Hannover
    Entwicklung eines umfassenden Förderprojektes im Bereich der energieeffizienten und nachhaltigen Produktion von Kunststoffbauteilen.
    Jahr: 2020
    Laufzeit: 12/2020 bis 02/2021
  • SeaStore: Wiederansiedlung von Seegraswiesen als Beitrag zur Erhöhung der marinen Biodiversität
    Seegraswiesen fördern Biodiversität und bieten wichtige Ökosystemleistungen (ÖSL) wie Kohlenstoffbindung und Sedimentstabilisierung, die für den Küstenschutz von großer Bedeutung sind. Fehlschläge in bisherigen Wiederansiedlungsmaßnahmen für das gewöhnliche Seegras (Zostera mari-na) deuten darauf hin, dass seine ökologische Nische noch wenig verstanden ist. Dieses Projekt schafft die wissenschaftliche Grundlage für eine Wiederansiedlung von Seegras in südbaltischen Gewässern.
    Jahr: 2020
    Förderung: BMBF, Projektträger Jülich
    Laufzeit: 11/2020 bis 06/2024
    © Hannah Behnsen
  • NKC: Norddeutsches Kunststoffkompetenz-Center
    Die Kunststoffbranche befindet sich wie die globale Wirtschaft allgemein in einer Zeit des schnellen Wandels. Viele Strukturen und Beziehungen verändern sich, neue Technologien, Materialien, Nachhaltigkeitsansprüche und Märkte tauchen auf. Um die Kunststoffakteure in der Region Hannover und darüber hinaus bestmöglich unterstützen zu können, führt das IKK in Zusammenarbeit mit der Wirtschaftsförderung der Region Hannover eine Konzeptstudie zum Aufbau eines nachhaltigen Norddeutschen Kunststoffkompetenz-Center (NKC) durch. Die ausführliche Befragung vieler Kunststoffakteure ist dabei ein wesentlicher Baustein für ein zukünftiges NKC.
    Jahr: 2020
    Förderung: Region Hannover, Wirtschaftsförderung
    Laufzeit: 09/2020 bis 08/2021
  • Charakterisierung eines neuartigen Verbundwerkstoffs
    Für ein regional ansässiges Unternehmen wurde ein neu entwickelter Verbundwerkstoff in den Prüflaboren des IKK eingehend charakterisiert. Unter anderem mechanische Kennwerte und thermische Eigenschaften wurden ermittelt, um eine Einordnung des Werkstoffs im Wettbewerb zu ermöglichen und die Grundlage für ein Materialdatenblatt des Werkstoffs zu schaffen.
    Jahr: 2020
    Laufzeit: 01/2020 bis 12/2020
    © Nico Niemeyer
  • DIN SPEC 91446 „Standards for trading and processing plastic waste feedstock and recyclates”
    Das IKK ist verantwortlich für die wissenschaftliche Konsortialleitung der DIN SPEC 91446.
    Jahr: 2020
    Laufzeit: 08/2020 bis 10/2021
  • Ecodesign in der Pharmabranche
    Für ein weltweit bekanntes Pharmaunternehmen wurden verschiedene Ansätze zur nachhaltigeren Gestaltung verschiedener Produkte durchgeführt. Dabei wurden ökologische HotSpots identifiziert und nachhaltigere Alternativen entwickelt. Ansätze dafür ergaben sich sowohl im Transportbereich als auch der Verpackungslogistik, dem Ressourceneinsatz bei den in-Haus Prozessen sowie Materialsubstitutionen der derzeit eingesetzten Kunststoffe bspw. durch Biokunststoffe oder Rezyklate.
    Jahr: 2020
    Laufzeit: 08/2020 bis 02/2021
  • Simulation von Spritzgießprozessen
    Für einen Automobil-OEM wurden verschiedene Verfahren zur Simulation von Spritzgießprozessen evaluiert. Ein besonderes Augenmerk lag hierbei auf der resultierenden Faserorientierung. Hierfür wurden die vom Auftraggeber eingesetzten Materialien zu Grunde gelegt. Anhand von Materialprüfungen konnten die Modelle kalibriert und durch Spritzgussversuche validiert werden.
    Jahr: 2020
    Laufzeit: 10/2020 bis 07/2021
    © Nico Niemeyer
  • Ökologische Bewertung von Werkstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen
    Für ein Startup wurde eine erste ökologische Bewertung von Werkstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen auf Basis seiner Rohstoffzusammensetzung durchgeführt und einen Vergleich mit literaturbasierten Benchmarkwerten für konventionelle Werkstoffe gemacht.
    Jahr: 2020
    Laufzeit: 05/2020 bis 06/2020
  • Kraftsensitive Führungssysteme auf Basis direktabgeschiedener bauteilindividueller Sensorik
    Kräfte sind entscheidend für die Überwachung von Prozessen und Zuständen in Werkzeugmaschinen. Durch strukturintegrierte Sensoren sind Kraftmessungen ohne die Beeinträchtigung von Maschineneigenschaften, wie Steifigkeit oder Arbeitsraumgröße, möglich. Bisherige Ansätze scheiterten jedoch an hohen Integrationskosten und Entwicklungsaufwänden, die für Maschinenhersteller oft nicht tragbar sind. Wird die Messung mit standardisierten Maschinenkomponenten durchgeführt, kann sie ohne aufwendige Anpassungen der Maschinenstruktur umgesetzt werden. Aufgrund der hohen Genauigkeitsanforderungen sind diese Komponenten jedoch sehr steif, was ihre Nutzung für strukturintegrierte Messungen bisher erschwert hat. Durch individuelle Dünnfilmsensorik werden Profilschienenführungen zur Messung von Kräften befähigt, ohne ihre Steifigkeit und Abmaße zu verändern.
    Team: Dennis Kowalke
    Jahr: 2021
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft - DFG
    Laufzeit: 04/21 - 11/24
  • reQenrol – kompetenz- sowie qualitätsbasierte Personaleinsatzplanung und –schulung in der Produktion
    Das Forschungsprojekt reQenrol verfolgt das Ziel sowohl ein Konzept als auch einen Softwaredemonstrator für eine kompetenz- und qualitätsbasierte Personaleinsatzplanung und –schulung in produzierenden KMUs mittels Smart Devices zu entwickeln. Die Personaleinsatzplanung soll dabei durch ein intelligentes Assistenzsystem unterstützt werden, welches Empfehlungen zur kompetenzgerechten Allokation von Mitarbeitenden zu Tätigkeiten gibt. Gleichzeitig werden erforderliche Schulungsunterlagen vom System identifiziert und den Mitarbeitenden über Smart Devices bereitgestellt, um mögliche Lücken zwischen Ist- und Soll-Qualifikation durch ein effizientes „Training on the Job“ zu schließen. Erzielte Kompetenzsteigerungen werden dabei systematisch erfasst und die Kompetenzprofile der Mitarbeitenden entsprechend aktualisiert. Dabei ist die Befähigung von KMU zur systematischen Steigerung ihrer Mitarbeitendenflexibilität von übergeordneter Bedeutung.
    Jahr: 2021
    Förderung: AiF FQS
    Laufzeit: 01.08.2021-31.07.2023
    Logo des Forschungsprojektes reQenrol Logo des Forschungsprojektes reQenrol
  • ReWerk - Ganzheitliche Recycling-Wertschöpfungsketten
    ReWerk - Ganzheitliche Recycling-Wertschöpfungsketten lautet der Titel des Projektes, das zum Ziel hat, das trotz der konsequenten Weiterentwicklung der Recyclingbranche niedrige Niveau beim Kunststoffrecycling im Hinblick auf Quoten und Qualitäten zu verbessern.
    Jahr: 2021
    Förderung: BMBF, PTJ
    Laufzeit: 10/2021 bis 07/2022
  • Magnetic Measurement Advances (MagMA)
    Im Forschungsprojekt Magnetic Measurement Advances (MagMA) erarbeitet das IMPT für seinen Industriepartner GlobalFoundries mögliche Messmethoden und -einrichtungen, um die Qualität und die Eigenschaften abgeschiedener magnetischer Schichten zu bestimmen, ohne dass die Wafer die Produktionslinie verlassen müssen. Aufgrund der Limitierungen der etablierten Messverfahren erfolgt die Untersuchung der Schichten notwendigerweise an herausgetrennten Stücken des Wafers. Das hat jedoch zur Folge, dass eine weitere Bearbeitung des Wafers im Anschluss nicht mehr möglich ist, da dieser nur als Ganzes prozessiert werden kann. Das verursacht nicht nur bei der Entwicklung neuer Schichtstapel erhebliche Mehrkosten, sondern auch bei der Qualitätssicherung bestehender Systeme und Prozesse.
    Leitung: Eike Fischer
    Jahr: 2021
    Förderung: GlobalFoundries
    Laufzeit: 2021 - 2022
  • Technologieinitiative Triebwerksinstandsetzung (TinTin) - Modellgestützte Lieferzeitprognose für das Auftragsmanagement in der Regeneration
    Die Planung von Regenerationsaufträgen (Instandhaltungs- und Reparaturmaßnahmen) unterliegt einer starken Dynamik hinsichtlich des Umfangs sowie des Zeitpunkts notwendiger Maßnahmen. Die Vorhersagbarkeit von Auftragsdurchlaufzeiten wird von einer Vielzahl interner und externer Einflussfaktoren beeinflusst und ist durch die resultierende Komplexität stark eingeschränkt. Diese Unschärfe führt zu einem regelmäßigen Änderungsbedarf in der Produktionsplanung und -steuerung (PPS). Mit dem Ziel einer präzisen Aussage über die verbleibende Lieferzeit von Regenerationsaufträgen treffen zu können, besteht das Kernziel des Forschungsvorhabens in der Erstellung einer neuen, in der Anwendung vereinfachten Prognosemethode, die logistische Modellierung sowie Process und Data Mining vereint.
    Jahr: 2021
    Förderung: Ministerium für Wirtschaft, Arbeit, Verkehr und Digitalisierung Niedersachsen vertreten durch die nBank
    Laufzeit: 01/2021-12/2023
  • QGyro+ (Entwicklung einer kompakten Experimentalplattform eines gyrostabilisierten Quantennavigationssensors)
    In dem Forschungsprojekt QGyro+ sollen hochgenaue Quanteninertialsensoren zur Stützung konventioneller Inertialnavigationssensoren entwickelt und getestet werden. Hochgenaue und nicht manipulierbare Navigationssysteme, die auch verwendet werden können, wenn her-kömmliches GPS nicht zur Verfügung steht, sind insbesondere für Luft-, Raum- und Schiff-fahrt sowie autonomes Fahren wichtig. Das zentrale Ziel des Vorhabens ist es, einen Sechs-Achsen Quanteninertialnavigationssensor zu entwickeln. Mit diesem Gerät sollen driftfreie und hochgenaue Quanteninertialsensoren erstmals für den Einsatz in der autonomen Naviga-tion getestet werden, um den Weg zu neuen Anwendungsfeldern zu eröffnen. Dieser Sensor soll im Projektverlauf als kompakte Experimentalplattform aufgebaut und eingesetzt werden (QINS-Experimentalplattform). Das IMPT übernimmt dabei eine Schlüsselrolle, indem es die Miniaturisierung diverser Systemkomponenten vorantreibt. Zur Erhöhung des Integrations-grads kommen sogenannte Atomchips, als Bestandteil der magneto-optischen Falle, mit er-weiterten Spiegelreferenzflächen zum Einsatz, die am IMPT entwickelt und gefertigt werden. Darüber hinaus forscht das IMPT an verschiedensten Technologien, um insbesondere das erforderliche Ultrahochvakuumsystem und die zugehörige Vakuumperipherie zu miniaturisie-ren. Ein vielversprechender Ansatz zur Aufrechterhaltung des Ultrahochvakuums (UHV) ist dabei das aktive Pumpen des Systems sowie die entsprechende Druckmessung mithilfe von mikrotechnisch gefertigten, magnetfeldfreien Ionengetterpumpen auf Basis von Feldemit-terarrays. Die am IMPT entwickelten Feldemitterarrays bestehen dabei aus hunderttausenden nanoskaligen Feldemittern mit jeweils konzentrischen Extraktionselektroden. Diese Elektro-nenquellen stellen freie Elektronen zur effizienten Restgasionisation zur Verfügung, sodass die ionisierten Restgasatome anschließend an einem funktionalisierten Ionenkollektor gebun-den werden können. In Kombination mit neuentwickelten Vakuumkammerkonzepten soll da-mit langfristig die Vision einer UHV-Mikrokammer mit integrierter Pump- und Messtechnik und Atomchiptechnologie realisiert werden.
    Leitung: Alexander Kassner, M.Sc.
    Jahr: 2021
    Förderung: DLR
    Laufzeit: 01.01.2021 - 01.03.2026
  • ENDEMAR (Energieersparnis durch Einsatz multipler autarker Regelsensorik)
    Intelligenter Energiefluss - Verbrauchsreduzierung durch neuartige wartungsfreie Sensoren in Gebäuden und Quartieren Das Ziel des vom Deutschen Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Verbundforschungsprojekt besteht in einer intelligenten Steuerung von Energieverbrauchern in insbesondere Produktions- und Lagerhallen. Das Prinzip wird mit LED-Beleuchtungsquellen demonstriert und ist offen für weitere Verbraucher, z.B. Klimaanlagen und Heizungen. Die Regelung stützt sich dabei erstmals auf intelligente, wartungsfreie, autarke Sensorik mit passiver und aktiver Steuerfunktion mit extrem geringem Energieverbrauch. Projektbeteiligt sind drei Industrieunternehmen und drei Forschungseinrichtungen. Das IMPT unterstützt bei der Entwicklung eines geeigneten energieoptimierten Energyharvesters für die Energieversorgung eines autarken, wartungsfreien Bedienelements.
    Leitung: Folke Dencker
    Jahr: 2021
    Förderung: Deutsches Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz
    Laufzeit: 2021-2025
  • ISiG – Integrierte Sensorik für intelligente Großwälzlager
    Im Kontext der Digitalisierung spielt die Erfassung von Messdaten im Einsatz von Großbauteilen eine zentrale Rolle. Für Wälzlager ist das Applizieren von herkömmlichen Sensoren aufgrund der Abmessungen bisher in Situ kaum möglich ist, sodass das Projekt „ISiG“ den Einsatz verschiedener, maßgeschneiderter Dünnfilmsensoren adressiert. Diese werden mithilfe von Beschichtungsverfahren direkt auf dem Maschinenelement hergestellt und somit bauteilinhärent integriert werden. In Kooperation mit dem Institut für Maschinenkonstruktion und Tribologie (IMKT) erfolgt dabei zunächst die Simulation der auftretenden mechanischen Belastungen und die daraus abzuleitende Auslegung der Sensorknoten. Die hohe Flächenpressung, der Schlupf und der Verschleiß stellen höchste Anforderungen an die Sensorik, weshalb der Aufbau redundanter Sensorsysteme durch eine intelligente Sensordatenfusion ein übergeordnetes Ziel darstellt.
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2021-2025
  • MicroMill
    Die Mikrofräsbearbeitung findet aufgrund von fortschreitenden Entwicklungen in der Mikrowerkzeugherstellung vermehrt Anwendungen. Strukturierungen eines Werkstücks mit Geometrien im Mikrometermaßstab sind dank immer kleiner werdenden Fräsern möglich. Diese sind jedoch aufwändig in der Herstellung. Jedes Fräswerkzeug muss aus Vollmaterial hergestellt und zeitintensiv geschliffen werden. Dies spiegelt sich daraufhin im Preis der Werkzeuge wieder. Die in diesem Projekt herzustellende Mikrofräswerkzeuge sollen in einem Batchfertigungsprozess aus Siliziumcarbid gefertigt werden, so dass mehrere hundert Fräsköpfe pro Prozess produziert werden können. Für die Strukturierung der Fräsköpfe wird ein Trockenätzverfahren verwendet, dessen Prozessparameter für eine möglichst anisotrope Ätzung mit hohen Ätzraten evaluiert werden müssen. Da das Fräswerkzeug zweiteilig produziert wird und aus Fräskopf und Werkzeugschaft besteht, wird eine ideale Fügemethode gesucht, mit der beide Teile prozesstechnisch sicher verbunden werden können. Dafür werden unterschiedliche Fügemedien und chemische, wie mechanische Oberflächenbehandlungen an den zu fügenden Flächen erprobt. Die resultierende Haftfestigkeit der zwei Werkzeugteile wird untersucht. Weiterhin muss eine sehr präzise Montagestrategie entwickelt werden, damit der Fräskopf zentriert auf dem Werkzeugschaft aufgebracht werden kann. Andernfalls kann es unter anderem zu Formungenauigkeiten bei der Strukturierung der Werkstücke kommen. Mit dem Projektpartner Reißfelder Profilschleifen GmbH wird das Herstellungsverfahren anschließend industrialisiert und die Anwendungsgrenzen der Fräswerkzeuge an diversen Materialien mit industriellem Nutzen, wie Kupfer oder Stahl, ausgetestet. Am Ende sollen kleinste Mikrofräswerkzeuge aus Siliziumcarbid stehen, die in verschiedenen Bereichen, wie der Medizintechnik, zur spanenden Bearbeitung eingesetzt und im industriellen Maßstab hergestellt werden können.
    Jahr: 2021
    Förderung: Förderprogramm ZIM (Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK)
    Laufzeit: 2021-2023
  • SkalAb: Mehrskalige Analyse aquatischer Abbaumechanismen von Polymerwerkstoffen
    Hinter dem Projekt steht der Aufbau einer umfangreichen Infrastruktur für die Bearbeitung einer Vielzahl offener Fragestellungen zum Abbauverhalten von polymeren Werkstoffen im Wasser, denen das IKK aktuell und zukünftig nachgeht.
    Jahr: 2021
    Förderung: EFRE, REACT-EU
    Laufzeit: 12/2021 bis 06/2023
  • Kriechverhalten von Kunststoffen
    In Kooperation mit einem Unternehmen der kunststoffverarbeitenden Industrie untersucht das IKK das Kriechverhalten der eingesetzten Werkstoffe unter thermischer Belastung. Die Herausforderung besteht dabei darin, das Prüfverfahren an die spezifische Bauteilgeometrie des Kunden und die für die Einsatzbedingungen typischen Belastungsarten anzupassen.
    Jahr: 2021
    Laufzeit: 01/2021 bis 07/2021
    © Nico Niemeyer
  • TransferMetroPlant - Entwicklung eines anwendungsorientierten Werkzeugs für Wirtschaftsförderungen zur bedarfsgerechten Unterstützung von Unternehmen bei der Standortplanung und -entwicklung in Metropolregionen
    Das Forschungsprojekt „TransferMetroPlant“ stellt den Erkenntnistransfer zwischen Wissenschaft, Wirtschaft und öffentlichem Bereich innerhalb der Standortplanung in den Fokus. Das Ziel in TransferMetroPlant ist es, ein anwendungsorientiertes Planungswerkzeug für Wirtschaftsförderer zu entwickeln, das der bedarfsgerechten Unterstützung von Unternehmen bei der Standortplanung und -entwicklung innerhalb von Metropolregionen dienen soll.
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2021 – 06/2022
  • Kraftsensitive Führungssysteme auf Basis direktabgeschiedener bauteilindividueller Sensorik
    In den Werkzeugmaschinen der modernen Produktionstechnik stellen Kräfte eine wichtige Informationsquelle zur Prozess- und Zustandsüberwachung dar. So lassen sich mit einer Überwachung der auftretenden Prozesskräfte Werkzeugbrüche und Prozessfehler erkennen sowie Werkzeugabdrängung und Werkzeugverschleiß abschätzen. Am Beispiel einer Portalfräsmaschine kommen in diesem Projekt aufgrund der hohen Anforderungen an die notwendigen Sensoren neuartige, direktabgeschiedene Dehnungsmessstreifen (DMS) zum Einsatz. Die Herstellung geschieht dabei direkt auf den Führungswagen (siehe Abbildung), mit deren Hilfe der Fräskopf in allen drei Raumrichtungen auf Linearprofilschienen bewegt wird. Dabei entstehen besonders dünne und sensitive Sensoren, die die Kräfte und Momente hochgenau aufnehmen können. Durch Methoden zur Simulation der optimalen Sensorpositionen und Sensordatenfusion wird das volle Potenzial der Technologie ausgeschöpft.
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2021 - 2024
    © Bosch-Rexroth
  • Gallium Nitride for Advanced Power (GaN4AP)
    Das Projekt GaN for Advanced Power (GaN4AP) ist ein internationales Kooperationsprojekt, das durch die EU-Initiative ECSEL gefördert wird. Weltweit wächst die Anzahl an Hybrid- und Elektroautos stetig. Damit einhergehend wird auch eine größere Anzahl an Hochleistungselektronik in der Ladetechnik benötigt. Um den steigenden Anforderung gerecht zu werden, soll in diesem Projekt mit Partnern aus Italien, Tschechien, Frankreich und Deutschland Hochleistungstransformatoren auf Galiumnitridbasis realisiert werden. Das IMPT beteiligt sich am Projekt durch die Herstellung von Transformatoren und Induktivitäten in Planartechnik auf Printed Circuit Boards (PCBs) und Molded Interconnect Devices (MIDs). Diese sind zum Ansteuern und Filtern des elektrischen Signals essenziell. Durch die planare Struktur ist es möglich den Forderungen zur Miniaturisierung von elektrischen Systemen und gleichzeitiger Leistungssteigerung gerecht zu werden.
    Leitung: Folke Dencker
    Jahr: 2021
    Förderung: ECSEL (EU)
    Laufzeit: 2021 - 2025
  • Ultraschall-Silbersintern
    Die heutigen Anforderungen an Leistungselektronik sind besonders durch die E Mobilität stark gestiegen, sodass die Verbindungseigenschaften von bewährten Verfahren wie z.B. Löt- oder Klebeverfahren nicht mehr zukünftigen Anforderungen genügen. Das Silberverbindungssintern gewinnt aufgrund der überlegenen elektrischen und thermischen Eigenschaften an Bedeutung. Die langen Prozesszeiten und hohen -temperaturen sowie -drücke verhindern jedoch den flächendeckenden Einsatz des Fügeverfahrens. Hier setzt das von der DFG geförderte Projekt an und erforscht die Optimierung dieser Prozessparameter durch den Einsatz von Ultraschall. Mit Hilfe geeigneter Legierungspartner werden außerdem niedrigschmelzende Sinterpasten hergestellt, mit welchen der Prozess des Ultrasonic Transient Liquid Phase Sintering (ULTPS) etabliert werden soll.
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2021 - 2023
  • Quantum Valley Lower Saxony
    Das übergeordnete Ziel des QVLS besteht in dem Aufbau eines Quantencomputers mit 50 Qubit. Das IMPT ist Teil dieses exzellenten Forschungsnetzwerks mit Zugang zu einzigartiger Infrastruktur des gesamten Konsortiums. Das Team ist sowohl national als auch international hervorragend vernetzt und nimmt (neben QVLS-Q1) an wichtigen Kollaborationen, einschließlich des Exzellenzcluster „QuantumFrontiers“ teil. Das IMPT ist Teil mehrerer Teams. In QVLS T2.4 befassen wir uns aufbauend auf unserer Expertise im Bereich der Atomchip-Fertigung mit der Entwicklung und dem Aufbau eines Atomchips mit der Möglichkeit, ein Glasgehäuse auf der Oberfläche des Atomchips aufzubringen und diesen zu kapseln. In diesem Zuge evaluieren wir die Fügetechniken hinsichtlich der Hermetizität. In einer neuartigen Implementierung dieser Atomchips mit einer Gitter-basierten magneto-optischen Falle soll ferner die Integration eines optischen Gitters in die Atomchip-Oberfläche erfolgen. In QVLS T3.1 entwickeln wir Prozesse und Methoden, um einen Ionenfallen-Chip mitsamt der dazugehörigen Quantenkontrollkomponenten (CMOS-Elektronikchip, aktiver photonischer Chip, passiver optischer Interposer) zu verbinden. Das schließt alle Verbindungen zur Außenwelt (Kabel, Fasern) mit ein. Diese Ionenfallen-Packaging-Lösung wird auf Techniken der 3D-Hybridintegration basieren, um das Stapeln und Bonden von Dies aus Keramik-, Glas- und Siliziumsubstraten auf Waferebene zu ermöglichen. In QVLS T3.3 befasssen wir uns im Zuge der Miniaturisierung des Vakuumsystems und der für den Betrieb des Quantensensors notwendigen Peripherie mit der Evaluierung des Fügens von Glas auf Titan sowie dem Fügen von Komponenten unter UHV-Bedingungen (themo-kompressiv und anodisch). Ferner sind wir an der Entwicklung einer Pumptechnik beteiligt, die zunächst auf Basis von nicht verdampfbaren Gettermaterialien (NEG) ausgeführt werden soll. Weiterhin entwickeln und charakterisieren wir eine Plattform für chip-basierte Atomquellen für die Nutzung in Quantensensoren.
    Jahr: 2021
    Förderung: VolkswagenStiftung & Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur
    Laufzeit: 2021 - 2025
  • BK-Markt
    Rohstoffströme, Kreislaufwirtschaft, CO2-Fixierung, Klimaschutz und Nachhaltigkeit: Das Akronym „BK-Markt“ steht für „Analyse zum Rohstoff-, Technologie- und Nachhaltigkeitspotenzial biobasierter Kunststoffe 2020 und 2030 für Deutschland“.
    Jahr: 2021
    Förderung: BMEL, Projektträger FNR
    Laufzeit: 04/2021 bis 07/2024
    © IKK 2021
  • Magdat II
    Im Rahmen von Industrie 4.0 und der damit einhergehenden Digitalisierung der Fertigung ist das Interesse nach geeigneten Datenspeichern auf Bauteilen gefragter denn je, um Produkte automatisch erfassen und verarbeiten zu können. Das Forschungsprojekt konzentriert sich auf die Weiterentwicklung von magnetischen thermischen Spritzschichten (z.B. WCCo) als Medium für die Datenspeicherung. Diese Schichten bieten vor allem in rauen Umgebungsbedingungen der Bauteile eine besonders widerstandsfähige Alternative im Vergleich zu herkömmlichen Datenspeicherlösungen wie RFID-Chips. Das Hauptziel des Projektes ist die Optimierung der magnetischen Eigenschaften der Schichten durch die Variation relevanter Prozessparameter. Zusätzlich wird der Einfluss von magnetischen Feldern auf die Gefügeausbildung der Spritzschichten ermittelt, wofür die Prozesskammer mit einem eigens dafür ausgelegten Elektromagneten erweitert wird. Die optimierten Schichtsysteme werden im Anschluss auf ihre erreichbare Datenstabilität und -dichte analysiert. Hierfür wird ein maßgeschneiderter Magnetkopf ausgelegt und konstruiert, um effizientes Schreiben und Lesen der Daten auf den Schichten sicherzustellen. Ein weiteres Projektziel ist die Entwicklung eines Schichtsystems, das für die perpendikulare Datenaufzeichnung geeignet ist und die Applizierung einer weichmagnetischen Schicht unter dem eigentlichen Datenspeicher erfordert.
    Jahr: 2021
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2021 - 2024
  • Abbauverhalten von Reifenabrieb in aquatischen Ökosystemen
    Reifenabrieb stellt weltweit eine der bedeutendsten Quellen partikulärer Umweltkontamination dar, jedoch existieren insbesondere für aquatische Ökosysteme bisher kaum gesicherte wissenschaftliche Erkenntnisse zum Abbauverhalten oder dem Verbleib. Im Rahmen eines Forschungsstipendiums der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) und in Kooperation mit der Continental AG und dem Deutschen Institut für Kautschuktechnologie wird Robin Bähre das Degradationsverhalten von Reifenabrieb in unter aquatischen Umgebungsbedingungen anhand von systematischen Abbauexperimenten untersuchen.
    Jahr: 2021
    Förderung: Promotionsstipendium Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)
    Laufzeit: 08/2021 bis 07/2024
    © pixabay.com
  • TiefZieh II
    Das IMPT entwickelt verschiedene anwendungsspezifische Sensorlösungen. Beispielsweise fördert das „Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)” das Folgeprojekt „Tiefziehsensorik: Entwicklung eines robusten induktiven Mikrosensors”. Hier wird in Zusammenarbeit mit den zwei Firmen GDH Metallverarbeitungs GmbH und KIMA Process Control GmbH an der Weiterentwicklung von induktiver Tiefziehsensorik mit Transformatorprinzip zur Qualitätsüberwachung von Ziehteilen geforscht. Zunächst wurde ein neues Sensorkonzept auf Basis einer FEM-Analyse zur Kontrolle der Qualität der tiefgezogenen Teile sowie Verringerung des Sensorverschleißes während des Prozesses entwickelt. Die Komplexität der Geometrie der Tiefziehteile erfordert dabei einen simultanen Einsatz mehrerer Sensoren. Deren Sensorsignal ergibt sich aus der Position der Tiefziehblechkante über dem planaren Sensor. Derzeit sind die Sensoren bis 100 °C temperaturbeständig und ermöglichen es, verschiedene Metalle sowie Schadensfälle (Riss- oder Faltenbildung) zu erkennen, um zur Reduzierung der Ausschussquote sowie zur Erhöhung der Prozessqualität regulierend eingreifen zu können.
    Jahr: 2022
    Förderung: AiF Projekt GmbH - ZIM
    Laufzeit: 2022 - 2024
  • MoBAStra - Modellbasierte Bestimmung der aus wirtschaftlicher und logistischer Sicht geeigneten Auftragsabwicklungsstrategie
    Die Wahl der Auftragsabwicklungsstrategie hat unmittelbaren und auch mittelbaren Einfluss auf wichtige wirtschaftliche und logistische Zielgrößen in Produktionsunternehmen. Exemplarisch sind Lieferzeit, Liefertermintreue bzw. -einhaltung, Rüstkosten oder Kosten für die erforderliche Kapazitätsflexibilität zu nennen. Mit dem Forschungsvorhaben MoBAStra werden Unternehmen bei der Entscheidungsfindung hinsichtlich der Auftragsabwicklungsstrategie durch eine ganzheitliche Quantifizierung der Wechselwirkungen unterstützt, wobei die beiden grundlegenden Auftragsabwicklungsstrategien make-to-stock und make-to-order sowie Mischstrategien betrachtet werden.
    Jahr: 2022
    Förderung: BVL, AiF, IGF, BMWK
    Laufzeit: 11/2019 - 01/2022
  • HARD - Hannover Alliance for Research on Diamond
    Das IMPT hat in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Uwe Morgner (Institut für Quantenoptik, IQO), Prof. Dr. Michael Kues (Institut für Photonik, IOP), Prof. Dr.-Ing. Marc Wurz (DLR Institut für Quantentechnologie, Universität Ulm), dem Institut für Festkörperphysik der PTB Braunschweig und der AG Paasche (VIANNA, MH-Hannover) eine Förderung über 2,6 Millionen Euro für den Ausbau regionaler Infrastruktur zur Forschung an dem Werkstoff Diamant eingeworben. In dem Infrastrukturprojekt "Hannover Alliance of Research on Diamond (HARD)" werden Anlagen zur Herstellung, Strukturierung und Integration von Diamantschichten beschafft und in Betrieb genommen. Mit diesen Maßnahmen, die aus dem Förderprogramm Europaische Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) innerhalb der REACT-EU Initiative finanziert wird, wird die Infrastruktur für Diamantforschung signifikant erweitert. So sollen zukünftige Forschungsthemen in den Bereichen Produktionstechnik, Optik, Quantenoptik und Gravitaionsphysik, sowie der Biomedizintechnik unterstützt und ermöglicht werden.
    Leitung: Prof. Dr. Uwe Morgner
    Jahr: 2022
    Förderung: REACT-EU EFRE
    Laufzeit: 01.01.2022 - 31.03.2023
  • InnoVaQ
    Die Entwicklung von alltagstauglichen Quantensensoren erfordert einen hohen Miniaturisierungs- und Integrationsgrad des Vakuumsystems. In dem Forschungsprojekt InnoVaQ (Innovative Vakuumtechnologie für Quantensensoren) werden Technologien entwickelt, die es gemeinsam erlauben einen hochkompakten Ultrahochvakuum-Aufbau für einen auf Strontium-Atomen basierenden Quantensensor zu realisieren. Die zunehmende Miniaturisierung im Bereich der Quantensensorik führt langfristig nicht nur zu einer Verkleinerung des Gehäuses, sondern bedingt auch eine Vakuumperipherie in der entsprechenden Größenordnung. Somit wird eine miniaturisierte Pumptechnik benötigt, um kompakte und transportable Quantenmesstechnik zu entwickeln. Hierbei entwickelt das IMPT in Kooperation mit LPKF® ein kombiniertes Gerät, das von dem Funktionsprinzip her einer Ionengetterpumpe ähnelt. Als Kernkomponente dient ein magnetfreier Feldemitter-Ansatz, der die Messungen des Quantensystems nicht beeinflusst. Für die technische Umsetzung des Emitters werden zwei Ansätze verfolgt, zum einen ein Silizium basierter Ansatz (IMPT) und zum anderen ein Glas basierter Ansatz, der mithilfe der LIDE-Technologie gefertigt wird (LPKF®). Die durch das IMPT zu realisierende Pumptechnik beruht auf mikrotechnologisch hergestellten Feldemittern in Form von Spitzen, die mittels eines Trennschleifprozesses gefertigt werden. Diese Technologie wurde von der Leibniz Universität Hannover patentiert und ermöglicht die Herstellung hoch integrierbarer Emitterspitzen, die als Elektronenquellen für die Ionisation in miniaturisierten Ionengetterpumpen fungieren. Wichtig ist, dass in dem entwickelten Vakuumsystem der Druck im Bereich des Ultrahochvakuums (UVH) bei 10-8 bis 10-11 mbar liegt. Für das Erreichen dieses Druckes wird eine Kombination von Vorpumpen und Hochvakuumpumpen benötigt, da ein einstufiges Pumpen von Atmosphärendruck bis ins UHV nicht möglich ist. Nach Erreichen des Zieldrucks soll die in diesem Vorhaben entwickelte miniaturisierte Vakuumpumpe in der Lage sein, den Druck aufrechtzuerhalten und zu messen.
    Jahr: 2022
    Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung
    Laufzeit: 01.01.2022-30.06.2025
  • GeProVar – Vorgehen zur Operationalisierung der Belastungsflexibilität zur Handhabung von Nachfrageschwankungen in verketteten Arbeitssystemen von KMU
    Das Forschungsvorhaben GeProVar verfolgt das Ziel, sowohl eine Methode als auch einen Softwaredemonstrator zu entwickeln, mit deren Hilfe KMU die Belastungsflexibilität operationalisieren und damit diese Fähigkeit im eigenen Produktionssystem anforderungsgerecht implementieren können. So soll die Möglichkeit entstehen, reaktionsschnell die Auswahl von optimalen Maßnahmenkombinationen der Belastungsabstimmung zur Handhabung von kurzfristigen Nachfrageschwankungen durchzuführen. Durch die effiziente Nutzung von Belastungsabstimmungsmaßnahmen kann die Vorhaltung von Kapazitätsreserven bzw. Investitionen in neue Kapazitäten zum Aufbau dieser verringert werden. Die Verknüpfung der Operationalisierung der einzelnen Maßnahmen, deren Voraussetzungen sowie deren Abhängigkeiten und Synergien durch Maßnahmenkombinationen sollen als Grundlage der Bewertung und Umsetzung besonders in KMU Anwendung finden.
    Jahr: 2022
    Förderung: AiF BVL
    Laufzeit: 05/2022 – 10/2024
  • FabriQPlanung - Fabrik- und Qualitätsplanung: Integration von agilen Qualitätsmanagementsystemen in den Fabrikplanungsprozess nach VDI-Richtlinie 5200
    Das Forschungsprojekt FabriQPlanung (FQP) strebt ein standardisiertes und qualitätssicherndes Vorgehen für die Reorganisation von Fabriken an, um Qualitätsanforderungen bereits zu Beginn der Fabrikplanung (FAP)zu berücksichtigen sowie Qualitätsmanagementsysteme (QMS) durch Modularität flexibel anzupassen. Als Resultat soll die frühzeitige und langfristige Minimierung potenzieller Fehlentwicklungen im QMS während der FAP und im reorganisierten Fabrikbetrieb gewährleistet sein.
    Leitung: Tanya Jahangirkhani
    Jahr: 2022
    Förderung: AiF
    Laufzeit: 04/2022 bis 09/2023
  • Gradierte Schleifscheibe – Einsatzverhalten sintermetallischer Diamantschleifscheiben mit Schleifkornkonzentrationsgradienten
    Für die Herstellung von Spannuten an Vollhartmetallfräsern werden zylindrische Schleifwerkzeuge eingesetzt. Das führt zu unterschiedlichen Belastungen und unterschiedlich starkem Verschleiß, wodurch Nebenzeiten und Produktionskosten erhöht werden. Bisher wurde eine Gradierung nur in zwei Schichten realisiert, was das Verschleißverhalten bereits verbessert hat. Eine Auslegung der Gradierung basierend auf der Belastung beim Schleifen wurde jedoch noch nicht betrachtet, da ein analytisches Modell fehlt. Mithilfe von gradierten Schleifwerkzeugen, die an die Belastung beim Spannutenschleifen angepasst sind, lässt sich der Verschleiß nivellieren und so die Nebenzeiten senken.
    Team: Thomas Geschwind
    Jahr: 2022
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Laufzeit: 07/22 – 06/25
  • TurbuStruk: Reduzierung der Kühlzeiten durch turbulente Strömung in strukturierten Kühlkanälen von Spritzgiesswerkzeugen
    Mit etwa 50 % macht die Kühlzeit den größten Anteil an der Zykluszeit im Spritzgießprozess aus. Deshalb ist es besonders für die Wirtschaftlichkeit von großem Interesse, die Zeit so kurz wie möglich zu halten und dabei die Bauteilqualität nicht zu reduzieren. Ein Ansatz ist die Erzeugung von turbulenter Strömung in den Kühlkanälen eines Spritzgießwerkzeuges, da diese im Vergleich zur laminaren Strömungen einen besseren Wärmeübergangskoeffizienten besitzt. Aus diesem Grund sollen in diesem Projekt mithilfe von Strukturen in den Kühlkanälen eines Spritzgießwerkzeuges turbulente Strömung erzeugt und die Auswirkungen auf die Kühlzeiten untersucht werden.
    Jahr: 2022
    Laufzeit: 03/2024
  • AgriLight
    Um die Effizienz und Geschwindigkeit bei der landwirtschaftlichen Ernte zu steigern, werden die Arbeitsbreiten der Maschinen stetig vergrößert. Dies hat zur Folge, dass die Maschinen mit jeder Generation an Gewicht zunehmen. Das führt zu einem höheren Dieselverbrauch und damit zum Anstieg des CO2-Ausstoßes. Zudem ist das maximal zulässige Gewicht einer Landmaschine für den Straßenverkehr durch die Straßenverkehrszulassungsordnung begrenzt. Eine zentrale und schwere Komponente einer Erntemaschine ist das Chassis, das traditionell als Stahlleiterrahmen ausgeführt ist. Trotz der Gewichtsreduktion stoßen aktuelle Stahlkonstruktionen an ihre Grenzen, insbesondere in Bezug auf die Steifigkeit. Eine vielversprechende Lösung für das Gewichtsproblem sind Faserverbundwerkstoffe, die wir im Projekt verwenden.
    Team: David Garthe
    Jahr: 2022
    Förderung: BMWK im Technologietransfer-Programm Leichtbau (TTPLB)
    Laufzeit: 06/2022 – 05/2025
  • Entwicklung und Implementierung von Circular-Economy-Konzepten in KMU im Kunststoffsektor
    Konventionelle Kunststoffwirtschaft verläuft meist linear und ist dadurch eng mit Ressourcenverbrauch und Abfallerzeugung verbunden. Ein alternatives Konzept ist die Kreislaufwirtschaft (Circular Economy, CE), die Umweltbelastungen reduzieren soll.
    Jahr: 2022
    Förderung: Promotionsstipendium Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)
    Laufzeit: 12/2022 bis 11/2025
    © IKK
  • Belastungsoptimierte Auslegung von Schneidkantenmikrogeometrien für industrielle Prozesse
    Die Kenntnis der Beanspruchung beim Innendrehen erlaubt eine anwendungsspezifische Schneidkantenauslegung für industrielle Prozesse und die Anwendung in der Werkzeugentwicklung. Eine gezielte Schneidkantenpräparation kann die Schneidkantenstabilität steigern und führt somit insbesondere bei Sonderwerkzeugen zu einer Leistungssteigerung. Des Weiteren können durch eine industrielle Auslegung des Bürstprozesses kunden- und prozessspezifische Schneidkantenmikrogeometrien ab Losgröße 1 mit vertretbarem Aufwand angeboten werden.
    Team: Philipp Pillkahn
    Jahr: 2022
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Erkenntnistransfer
    Laufzeit: 01/22 - 08/24
  • Polygrind
    Ziel des Projektes "PolyGrind" ist die Entwicklung einer selbstschärfenden Schleifscheibe mit Vernetzungsmatrizen aus Polyimid bzw. Epoxidharz mit integrierten Kühlkanälen. Dabei werden Schichten mit Kornanteilen von ~17,5 m% aufgebracht, bei denen das Korn beim Abstumpfen freigesetzt wird. Die hohe Vernetzungsgüte wird durch die Mikrostrukturierung mit UV-Licht im Bereich von 365 nm erzielt. Die Fluidkanäle mit Durchmessern von etwa 100 µm werden zunächst simulativ und anschließend in einer Gussform generiert. Ziel ist eine präzise Applikation der Kühlmittel. Der Fertigungsprozess und die UV-Strukturierung wird zunächst an 100 mm Durchmesser-Polyimidscheiben entwickelt und anschließend auf einen Gussprozess für 200 und 400 mm Schleifscheiben mit Schichtdicken von 200 und 250 µm ausgelegt. Aufgrund der festen Vernetzung in der harten Matrix wird ein G-Verhältnis > 1 im Prozess erzielt. Es können bei Vorschüben von ~400 mm/min Ribletstrukturen mit Aspektverhältnis von 0,4 erzielt werden und bei Vorschüben von ~600 mm/min plane Oberflächen mit Ra = 0,1.
    Jahr: 2022
    Förderung: ZIM -Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand
    Laufzeit: 2022 - 2024
  • ProKI
    ProKI ist ein Demonstrations- und Transfernetzwerk für den Einsatz von Künstlicher Intelligenz (KI) in der Produktion. Es wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Das Ziel besteht darin insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen bei der Einführung von KI in der Produktion zu unterstützen. Dazu werden neben diversen Schulungen und Workshops zum Thema KI auch Demonstratoren entwickelt. Das IMPT unterstützt durch den Demonstrator „Mobile Datenakquise“. Dabei handelt es sich um einen mobilen Messaufbau, der die Auswertung von bspw. nachgerüsteter Dehnungs- und Beschleunigungssensorik oder die Auswertung vorhandener, interner Steuerungsdaten von KMU-spezifischen Anlagen ermöglicht. Aufbauend auf den Daten werden die Herausforderungen und Potentiale zum Einsatz von KI im jeweiligen Unternehmen erarbeitet.
    Jahr: 2022
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 2022 - 2024
  • Aktive Schwingungsdämpfung eines Zerspanroboters mit Hybridantrieb
    Der zunehmende Einsatz von Industrierobotern in der spanenden Bearbeitung verspricht Flexibilität und Kosteneffizienz. Dem stehen jedoch Herausforderungen wie geringe Getriebesteifigkeit und Schwingungsanfälligkeit der Roboterachsen gegenüber. Werkzeugmaschinen hingegen bieten im Vergleich höhere Präzision, sind jedoch deutlich teurer in der Anschaffung. Im Projekt entwickeln wir eine modellbasierte Regelungsmethode zur aktiven Schwingungsdämpfung. Dadurch soll die Bearbeitungsgenauigkeit von Zerspanungsrobotern gesteigert werden.
    Team: Taha Araoud
    Jahr: 2023
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft – DFG
    Laufzeit: 10/23 - 07/26
  • Wertorientiertes Produktionsmanagement zur ressourceneffizienten Herstellung hybrider Hochleistungsbauteile
    Um den Transfer der im Sonderforschungsbereich 1153 (Tailored Forming) entwickelten Innovationen in die Praxis zu unterstützen, bedarf es sowohl wirtschaftlicher Bewertungsmöglichkeiten zur Beurteilung der generellen Vorteilhaftigkeit als auch eine Überprüfung des logistischen und ökologischen Mehrwerts. Das übergeordnete Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Bewertung und der Transfer der Tailored Forming Technologie in die Wirtschaft. Dabei soll der Transfer durch Maßnahmen des wertorientierten Produktionsmanagements gefördert werden. Um dieses Zeil zu erreichen, sollen im ersten Schritt auf Basis einer ökonomischen, ökologischen und logistischen Bewertung des Tailored Formings Maßnahmen abgeleitet werden, die den Wert einer Investition steigern. Für die aus wirtschaftlicher Sicht zutreffende Entscheidung, ob eine Innovation Einzug in produzierende Unternehmen erhält, kann der ökonomische Mehrwert („Econmoic Value Added (EVA)), herangezogen werden. Dieser Wert gibt den Nettogewinn an und zeigt, ob eine Innovation generell vorteilhaft ist. Im zweiten Schritt gilt es, auf Basis der identifizierten Maßnahmen unter Berücksichtigung der Auftragsabwicklung ein integriertes Verfahren für die Produktionsplanung und -steuerung zu entwickeln, das den Wert einer Investition in Tailored Forming und folglich die Wirtschaftlichkeit erhöht. Im Rahmen der Entwicklung werden fortschrittliche Verfahren aus dem Bereich des maschinellen Lernens, insbesondere des Reinforcement Learning, angewendet. Dieser Ansatz wird verfolgt, um den steigenden Herausforderungen in Bezug auf Dynamik und Komplexität angemessen zu begegnen. Die Leistungsfähigkeit des Verfahrens wird abschließend mithilfe einer Simulation validiert.
    Leitung: Jonas Schneider
    Jahr: 2023
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 07/2023 - 06/2027
  • PoliControl: Verfügbarkeit eines robotergestützten Polierprozesses zum Einstellen von Oberflächentopografien
    Umformwerkzeuge sind komplexe, große Bauteile mit hohen Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit. Reparaturen und Änderungen solcher Werkzeuge erfolgen bisher in großen Bearbeitungszentren. Sie könnten aber vor Ort durchgeführt werden, um Transportwege und Durchlaufzeiten zu reduzieren. Nach Schweiß- und Fräsarbeiten ist zudem ein zeitintensiver Polierprozess nötig, der aktuell manuell durch Fachkräfte erfolgt. Im Projekt automatisieren wir den Polierprozess einer mobilen Werkzeugmaschine und erreichen die geforderte Oberflächenqualität und Genauigkeit so effizienter.
    Team: Hendrik Voelker
    Jahr: 2023
    Förderung: Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
    Laufzeit: 07/2023 – 06/2025
  • DefCon – Deformationskontrolle zur Steigerung der Bearbeitungsgenauigkeit bei dünnwandigen Werkstücken
    Bei der Drehbearbeitung werden Spannfutter für eine sichere Einspannung der Werkstücke eingesetzt. Dabei stellt das Spannfutter eine wesentliche Einflussgröße auf die Fertigungsgenauigkeit dar. Als Ursache für Maß- und Formabweichungen lässt sich vor allem die aufgebrachte Spannkraft zum Fixieren des Werkstücks nennen. Diese führt zu einer elastischen Verspannung des Werkstücks während der Bearbeitung. Im Projekt „DefCon“ mindern wir Werkstückdeformationen und steigern somit die Bearbeitungsgenauigkeit. Dadurch können auch dünnwandige Werkstücke und kleine Losgrößen ohne erhöhte Fertigungskosten bearbeitet werden.
    Team: Eike Wnendt
    Jahr: 2023
    Förderung: Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)
    Laufzeit: 04/2023-05/2025
    © IFW
  • ReKon - Recycling-Konzepte für ein hochwertiges mechanisches Recycling bisher nicht recycelbarer Abfallströme technischer Kunststoffbauteile aus den Bereichen Mobilität, Energie, Elektronik- und Elektro-Geräte (E&E) und Gesundheit/Pharma
    Im Rahmen des Forschungsprojekts ReKon sollen für mechanisches Recycling innovative skalierbare Vorbehandlungs- und Recycling-Lösungen entwickelt werden. Das Vorhaben fokussiert dabei insbesondere auf bisher industriell nicht recyclingfähige Abfall- und Inputströme der Bereiche Automobil, Energie, elektronische Bauteile sowie Single-use plastics und Materialverbünde aus dem Gesundheits-/Pharmabereich.
    Jahr: 2023
    Förderung: MWK
    Laufzeit: 07/2023 bis 06/2025
  • AeroQGrav
    In der Fluggravimetrie wird die Schwerebeschleunigung identifiziert als Differenz zwischen einer gravitativen Beschleunigungsmessung durch ein Gravimeter einerseits und der Trägheitsbeschleunigung des Flugpfades gegenüber dem inertialen Raum andererseits, welche z. B. via Satellitennavigation oder alternativen Verfahren bestimmt wird. Dank der Fluggravimetrie kann effizient und großflächig das Schwerefeld der Erde vermessen werden, welches jeher zentrale Informationen für die Geowissenschaften, aber auch für die Suche nach Rohstofflagerstätten liefert. In der Geologie und Geotektonik dient die Gravimetrie zur Identifikation unterirdischer Dichteanomalien, in der Geodäsie zur Definition der Referenzflächen für nationale Höhenbezugssysteme, in der Ozeanographie zur Bestimmung der Meeresströmungen oder zur Erfassung von Änderungen der Massenverteilung auf der Erde, ausgelöst nicht unwesentlich auch durch die Veränderung unseres Klimas. Im Rahmen dieses Teilvorhabens des Projekts AeroQGrav soll die Technologie der Quantengravimetrie an die Bedürfnisse der Fluggravimetrie angepasst werden. Dabei soll ein neuartiges Quantenfluggravimeter - das AeroQGrav - entstehen, welches im Rahmen des Projektes entwickelt und in mehreren Testkampagnen im Flug (und bei Verfügbarkeit ggf. zusätzlich auf Wasser) erprobt werden soll. Das Ziel liegt darin, eine höhere Auflösung und Langzeitstabilität in der Messung der Schwerebeschleunigung zu zeigen. Das IMPT befasst sich mit der Entwicklung und der Herstellung des Atomchip-Systems für AeroQGrav. Dieses System wird zu einem frühen Zeitpunkt zur Verfügung gestellt. Parallel dazu wird die Atomchiptechnologie durch das IMPT anhand von umfangreichen Qualifizierungsmaßnahmen und Langzeittests sowohl im Labor als auch im Rahmen der praktischen Anwendung evaluiert, um das Atomchip-System für eine Kommerzialisierung vorzubereiten. Prozesspläne und Fertigung werden angepasst, um den Übergang von der Prototypenfertigung hin zur robusten Standardkomponente zu vollziehen.
    Jahr: 2024
    Förderung: VDI / BMBF
    Laufzeit: 01.12.2022-30.11.2027
  • PePPS – Methode zur Potenzialbewertung energieorientierter Produktionsplanung und -steuerung
    KMU sind zentrale Akteure der deutschen Wirtschaft und stehen durch steigende Energiepreise vor erheblichen Herausforderungen. Besonders die volatile Energieerzeugung und Elektrifizierung erfordern neue Strategien, um Kosten zu senken und wettbewerbsfähig zu bleiben. Energieflexibilitätsmaßnahmen, wie die Optimierung des Lastgangs oder der Einsatz eigener Stromerzeugungsanlagen, bieten Potenziale zur Stromkostenreduktion. Allerdings stehen diese Ansätze oft im Konflikt mit logistischen Zielen, wie beispielsweise der Liefertermintreue, was eine genaue Abwägung erfordert. Im Forschungsprojekt PePPS sollen KMU somit in die Lage versetzt werden, die für sie geeigneten Energieflexibilitätsmaßnahmen aufwandsarm zu identifizieren und deren Auswirkungen zu quantifizieren.
    Leitung: Manuel Rischmann
    Jahr: 2024
    Förderung: DLR
    Laufzeit: 08/2024 - 01/2027
  • Ökobilanz der Fakultät für Maschinenbau
    Entwicklung einer Methodik zur Lebenszyklusanalyse und CO2-Bilanzierung für Hochschulen mit Fokus auf strukturierte Datenerfassung, wissenschaftliche Bewertung und Priorisierung von (zukünftigen) Maßnahmen sowie internationale Vernetzung. Das Projekt wird vom Institut für Kunststoff- und Kreislauftechnik (IKK) der LUH gemeinsam mit dem Green Office realisiert.
    Jahr: 2024
    Förderung: Studienqualitätsmittel – „Klimatopf Bau“ der Leibniz Universität Hannover
    Laufzeit: 12/2024 bis 12/2026
  • EmSim – Methode zur Bestimmung von adaptiven Überwachungsgrenzen
    Prozessüberwachungs-Systeme sind oft auf die Serienfertigung ausgelegt und nutzen direkte oder indirekte Sensorsignale, die eine aufwendige Kalibrierung erfordern. Die Entwicklung modellbasierter Simulationsansätze und Methoden des maschinellen Lernens bieten Potenzial, adaptive Überwachungsgrenzen effizienter zu gestalten. Allerdings fehlen Lösungen, die Maßtoleranzen, Bauteilgeometrien und Bearbeitungsoperationen in der Einzelteilfertigung berücksichtigen. Die Entwicklung solcher adaptiven Methoden könnte die Prozessplanung und Qualitätssicherung revolutionieren. Im Projekt erforschen wir daher eine Methode zur adaptiven Generierung von Prozessüberwachungsgrenzen in der Prozessplanung für die spanende Fertigung.
    Team: Martin Winkler
    Jahr: 2024
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
    Laufzeit: 01/24 - 12/26
  • ENK - Energieeffiziente und nachhaltige Produktion von Kunststoffbauteilen
    Die Anstiege in den Preisen für Energie und Rohstoffe haben dazu geführt, dass Energieeinsparungen und die effiziente Nutzung von Ressourcen von einem untergeordneten Aspekt zur Schlüsselpriorität betrieblicher Verbesserungen innerhalb ganzer Industriezweige und mittlerweile zu einer essentiellen Notwendigkeit avanciert sind. Neben der Erfüllung gesetzlicher Vorgaben im Hinblick auf definierte Umweltziele sind Energieeffizienzmaßnahmen, insbesondere am Wirtschaftsstandort Deutschland und zusätzlich vor dem Hintergrund einer internationalen Wettbewerbsfähigkeit, notwendiger denn je.
    Jahr: 2024
    Förderung: BMWK
    Laufzeit: 01/2024 bis 12/2026
  • R-Schaum - Circular Economy: Verfahrensentwicklung und prototypische Anwendung zum Recycling von vernetzten Schaumstoffabfällen
    Kunststoffbasierte Schaumstoffe spielen eine wichtige Rolle in vielen Anwendungen wie Koffereinsätzen oder Verpackungspolster, aber auch in Matratzen oder medizinischen Kissen. Dabei fallen bereits während der Herstellung Schaumstoffabfälle durch Schnittreste an (post-industrial), als auch nach der Nutzungsphase (post-consumer). Nach heutigem Stand ist das Recycling von kunststoffbasierten Schaumstoffen, insbesondere von vernetzten Schaumstoffen jedoch kaum möglich.
    Jahr: 2024
    Förderung: Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)
    Laufzeit: 02/2024 bis 02/2026
    © Pogrzeba | IKK
  • TexKreis - Recyclingprozess zur werkstofflichen Rückführung kunststoffbasierter textiler Produkte in den Kreislauf
    Im Jahr 2022 wurden 113,8 Millionen Tonnen Textilfasern, davon 87,6 Millionen Tonnen chemische Fasern, weltweit laut statistischem Bundesamts produziert. Diese Mengen stellen insbesondere die Modeindustrie vor große Herausforderungen, da Textilien bisher nur schlecht recycelt werden konnten. Angesichts der steigenden Produktion von Kleidung, insbesondere durch Fast Fashion und dem damit verbundenen Ressourcenverbrauch sowie den zunehmenden Abfallmengen der letzten Jahre, ist es deshalb von entscheidender Bedeutung, nachhaltige Lösungen zu finden, um den wachsenden Umweltanforderungen und den verschärften gesetzlichen Vorschriften in verschiedenen Branchen gerecht zu werden.
    Jahr: 2024
    Förderung: Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)
    Laufzeit: 02/2024 bis 02/2026
    © Pogrzeba | IKK
  • Kombinierte Fertigung des Werkzeugstahls AISI H13 mittels laserbasierter additiver Fertigung und mechanischer Nachbearbeitung zur Steigerung von Einsatz- und Lebensdauer
    Die additive Fertigung von H13 Werkzeugstahl mittels Laserstrahlschmelzen (Laser-based powder bed fusion PBF-LB) ermöglicht neue Designs im Werkzeugbau wie interne Kühlkanäle in Druckguss- oder Spritzgusswerkzeugen, die deren Standzeit erhöhen. Aufgrund unzureichender Maßhaltigkeit und hoher Rauheit infolge der additiven Fertigung erfordern die Bauteile jedoch eine spanende oder umformende Endbearbeitung. Diese hat einen signifikanten Einfluss auf die Oberflächen- und Randzoneneigenschaften. Durch gezielte Charakterisierung und Anpassung dieser Eigenschaften im Herstell- und Endbearbeitungsprozess wird eine neue Generation optimierter H13-Werkzeuge entwickelt, die die Eigenschaften der Referenzwerkzeuge übertrifft.
    Team: Philipp Pillkahn
    Jahr: 2024
    Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft – DFG
    Laufzeit: 09/2024 – 09/2027
  • MINIMALS
    Das Projekt MINIMALS - Micro and Nano Integrated Manufacturing Lower Saxony soll die Infrastruktur für die Entwicklung von Quantentechnologien in Niedersachsen verbessern. Das Projekt wird von der Europäischen Union kofinanziert und investiert in Spitzentechnologien, um fortschrittliche Produktionsprozesse für Quantensysteme zu etablieren. Geplant ist die Integration einer 8-Zoll kompatiblen Lithografiezeile, einer Konfokalsputteranlage und einer Ultrakurzpulslaseranlage in den Reinraum, um die Herstellung von Atomdampfzellen zu unterstützen, die entscheidend für moderne Quantensysteme sind. MINIMALS strebt die Entwicklung einer technologischen „Core Facility“ in der Region Hannover/Braunschweig an, die sowohl die Grundlagenforschung als auch das nachhaltige Wirtschaftswachstum in Europa fördern soll, mit einem besonderen Fokus auf die Quantentechnologie und die Mikroelektronik-Industrie. Das Projekt unterstützt die nachhaltigen Entwicklungsziele der Vereinten Nationen, indem es innovative Lösungen für gegenwärtig unlösbare Herausforderungen entwickelt. Dies ist die zweite Förderung aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE), die das IMPT nach der Unterstützung für das Projekt HARD im Jahr 2022 erhält.
    Jahr: 2024
    Laufzeit: 2024-2027
  • REMOTIVE - Komplementärer Einsatz mechanischer, lösemittelbasierter und chemischer Technologien zur Entwicklung effektiver und nachhaltiger Recyclingkonzepte für kunststoffbasierte Automobilkomponenten
    Haltegriffe, Kofferraumabdeckungen und Mittelkonsolen: Viele Fahrzeugteile sind aus Kunststoff gefertigt. Gegenüber Metall hat dies viele Vorteile – unter anderem ist Kunststoff deutlich leichter, was sich nicht zuletzt auf den Treibstoff- und Energieverbrauch von Autos positiv auswirkt. Die Entsorgung bzw. die Rückführung von Kunststoffen in den Wertstoffkreislauf gestaltet sich jedoch deutlich schwieriger, nicht zuletzt, weil die einzelnen Fahrzeugteile aus unterschiedlich zusammengesetzten Kunststoffkomponenten bestehen.
    Jahr: 2024
    Förderung: VW-Stiftung
    Laufzeit: 03/2024 bis 02/2028
    © pxhere
  • SELFLED
    Die Untersuchung von Einzelzellen in synthetischen Mikroumgebungen kann enorme Aussagekraft über Zelleigenschaften, Zellinteraktionen und die Wechselwirkungen mit Wirkstoffen haben. Der große zeitliche, personelle und materielle Aufwand schränkt solche Untersuchungen in aller Regel auf den Maßstab von Mikrotiterplatten ein, d.h. Platten mit typischerweise 96 und bis zu 1536 Mikronäpfchen. Die Fluoreszenzmikroskopie wird hier als wesentliches Analysewerkzeug eingesetzt. Dabei werden die Zellen mit Fluorophoren eingefärbt, die bei Bestrahlung mit bestimmten Wellenlängen fluoreszieren. Die ständige Bestrahlung der Zellen führt jedoch zu Photobleichung und photooxidativem Stress und damit zu verfälschten Versuchsergebnissen durch degradierender Fluoreszenz und verringerter Viabilität der Zellen. Das Ziel des Forschungsvorhabens SELFLED ist eine neuartige Beleuchtungseinheit für die Fluoreszenzmikroskopie zu entwickeln, die eine kontrollierte, selektive und überwachbare Bestrahlung jeder Mikroumgebung ermöglicht und damit Photobleichung und photooxidativen Stress kontrollierbar macht und ohne Einschränkung der Versuchsdurchführung verringert. Dafür sollen MikroLEDs und in Glas geprägte Mikrooptiken angepasst an die spezifischen Bedingungen der Mikronäpfchen in einem hochintegrierten Package kombiniert werden. Für die Mikrooptiken wird ein laserunterstütztes Prägeverfahren untersucht, das eine automatisierte Erzeugung z.B. von anwendungsspezifischen Mikrolinsenarrays auf Wafer-Level ermöglicht.
    Jahr: 2024
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 2024 - 2026
  • SFB TRR 375 – A04: Integrierte Bauteilüberwachung von hochbelasteten hybriden porösen Bauteilen
    Das übergeordnete wissenschaftliche Ziel des SFB TRR 375 ist die Etablierung einer neuen Klasse von Werkstoffen: multifunktionale Hochleistungsbauteile aus hybriden porösen Materialien (HyPo). Diese HyPo-Bauteile werden die Energieeffizienz und Leistungsfähigkeit einer Vielzahl von Produkten verbessern, die Produktsicherheit durch bauteilintegrierte Sensorik gewährleisten und die Datenerfassung im Rahmen der Digitalisierung erleichtern. Die Herausforderungen bestehen in dem Gradienten der Materialeigenschaften, der Stabilität von Hochtemperatursensoren und dem komplexen Zusammenspiel von Eigenspannungszustand, Relaxations- und Ermüdungsverhalten. Das IMPT arbeitet in diesem Zusammenhang in Teilprojekt A04 an bauteilintegrierten polymerfreien Dünnfilmsensoren, die zur Datenerfassung während der Herstellungs- und Nutzungsphase genutzt werden.
    Jahr: 2024
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 2024 - 2027
  • VaKoFa - Modell zur Bewertung von variantengetriebenen Kosten einer Fabrik und Entscheidungsunterstützung zur Einführung von neuen Produktvarianten
    In den letzten Jahrzehnten ist die Vielfalt an Produkten kontinuierlich und teilweise drastisch angewachsen. Inzwischen droht die Komplexität des Produktportfolios die Unternehmen zu überfordern. Dies erfordert einen Ansatz, mit dem eine Entscheidung über die Einführung zusätzlicher Varianten getroffen und Folgeaufwände vorausgesagt werden können. Um diese Anforderungen zu erfüllen, wird im Rahmen des Projektvorhabens VaKoFa das Ziel verfolgt, ein Entscheidungsmodell zu entwickeln, das eine schnelle und aufwandsarme Einschätzung zusätzlicher Varianten ohne umfangreiches Fachwissen ermöglicht. Das Ergebnis ist ein Modell, das als Entscheidungsunterstützungsinstrument über die Einführung neuer Produktvarianten dient und die variantenabhängigen Kosten im Bereich Produktion und Logistik aufzeigt.
    Leitung: Mehmet Demir
    Jahr: 2024
    Förderung: DLR
    Laufzeit: 03/2024 bis 02/2026
  • DataPlan - Assistenzsystem für eine datenbasierte Prüfplanung
    Während der Fertigung von Bauteilen fallen diverse Datenströme aus unterschiedlichen Datenquellen an, die sich durch verschiedene Datenformate und -frequenzen unterscheiden. Diese Datenströme müssen zu einer einheitlichen Datenbasis synchronisiert werden, um sinnvoll für die Planung von Fertigungsprozessen genutzt werden zu können. In unserem Forschungsprojekt DataPlan integrieren wir deshalb datenbasierte Ansätze in bestehende Produktionssysteme. Aufgrund der zunehmenden Digitalisierung der Fertigungstechnik liegen ohnehin immer mehr Daten vor, die bisher nicht ausreichend genutzt werden. Darüber hinaus bietet auch Künstliche Intelligenz einen Mehrwert für die Planung.
    Team: Sarah Andrews
    Jahr: 2024
    Förderung: BMBF im Programm "KMU-innovativ"
    Laufzeit: 04/2024 – 03/2026
  • Bio2Foam – Neuartige Bio-PUR-Weichschaum-stoffe auf Basis von Zuckerrohr-Bagasse für die Automobil- und Outdoor-Sportin-dustrie: Eine nachhaltige deutsch-queensländische Bioökonomie-Lösung
    Landwirtschaftliche Nebenprodukte bergen ein immenses Potenzial für die Herstellung hochwertiger und nachhaltiger biobasierter Materialien. Diese gemeinsame Forschungsarbeit zwischen Queensland und Deutschland zielt darauf ab, landwirtschaftliche Nebenprodukte in biobasiertes Polyurethan (Bio-PUR) für die Automobil- und Outsdoorsportanwendungen umzuwandeln. Das Projekt bringt die Queensland University of Technology (QUT), die Leibniz Universität Hannover (LUH) und die Industriepartner Far Northern Milling, Licella, Lextra sowie Grammer und Vaude zusammen.
    Jahr: 2024
    Förderung: BMBF
    Laufzeit: 6/2024 bis 05/2027
    © Koch | IKK
  • SeaStore: Schutz und die Wiederansiedlung von Seegraswiesen in der südlichen Ostsee
    Seegraswiesen fördern Biodiversität und bieten wichtige Ökosystemleistungen (ÖSL) wie Kohlenstoffbindung sowie Sedimentstabilisierung, die für den Küstenschutz von großer Bedeutung ist. Aus diesem Grund besteht ein großes Interesse an der Wiederansiedlung ehemals verlorengegangener Seegrasbestände in der deutschen Ostsee.
    Jahr: 2024
    Förderung: BMBF, BMUV, UN-Dekade
    Laufzeit: 08/2024 bis 07/2029
  • AMgreenTools – Forschungsinfrastruktur für die innovative Herstellung von additiv gefertigten, nachhaltigen Hochleistungsschleifwerkzeugen
    Durch das Projekt AMgreenTools: "Additive Prozesskette für Schleifwerkzeuge in Hochtechnologiesektoren" erweitern wir unsere Schleifwerkzeugherstellung um den additiven Fertigungszweig. Die additive Schleifwerkzeugherstellung wird dabei in die am Institut etablierte Prozesskette der Schleifwerkzeugherstellung eingebettet. Dadurch können wir in Zukunft innovative Schleifwerkzeuge zur produktiven, skalenübergreifenden Herstellung von Hochtechnologiekomponenten aus neuartigen Werkstoffen entwickeln. Gleichzeitig möchten wir die Energieeffizienz bei der Herstellung sowie beim Schleifprozess steigern.
    Team: Thomas Geschwind, Maximilian Tontsch
    Jahr: 2024
    Förderung: Europäischer Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE), Land Niedersachsen
    Laufzeit: 09/2024 – 04/2026
  • ecoFIM - Bewertung der ökologischen Nachhaltigkeit von Fabriken mit Building Information Modeling (BIM)
    Die ökologische Nachhaltigkeit gewinnt als zentrales Ziel von Fabriken zunehmend an Bedeutung, um die langfristige Wettbewerbsfähigkeit von Industrieunternehmen zu sichern. Treiber dieser Entwicklung sind gesellschaftlicher und regulatorischer Druck sowie ein wachsendes Nachhaltigkeitsbewusstsein, das sowohl Kunden und Investoren anspricht als auch Kostensenkungspotenziale eröffnet. Das Forschungsprojekt ecoFIM verfolgt das Ziel, die ökologische Nachhaltigkeit von Fabriken ganzheitlich und lebenszyklusübergreifend mithilfe von Building Information Modeling (BIM) zu betrachten und zu bewerten. Durch die Entwicklung eines standardisierten Leitfadens wird eine anwendungsorientierte Bewertung ermöglicht, die insbesondere kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) ohne tiefgehende Vorkenntnisse den Zugang zu dieser Methodik erleichtert.
    Leitung: Luca Philipp
    Jahr: 2024
    Förderung: DLR
    Laufzeit: 11/2024 - 10/2026
  • ReVor: Aufbau eines Anlagentechnikums für Kunststoffrecycling
    Aktuell gibt es kein Anlagentechnikum, mit dem komplexe Kunststoffbauteile oder hoch technische Materialverbünde so aufbereitet werden können, dass sich aus ihnen ein qualitativ hochwertiges Rezyklat herstellen lässt. Im Rahmen der durch die Europäische Union und das Land Niedersachsen geförderten Forschungsinfrastruktur ReVor kann diese Lücke geschlossen und dafür gesorgt werden, dass die Entwicklung von Aufbereitungsstrategien zur optimierten Vorbehandlung der Materialien ermöglicht wird. Dies kann in unterschiedlichen Verfahrensschritten erfolgen, die ganz nach Bedarf kombiniert werden können.
    Jahr: 2024
    Förderung: Europäischer Fond für regionale Entwicklung (EFRE) und Land Niedersachsen
    Laufzeit: 09/2024 bis 09/2028
  • PlaMoRez - Plasma-/(V)UV-gestützte Modifikation von Komposit-Rezyklaten
    Das Projekt „Plasma-/(V)UV-gestützte Modifikation von Komposit-Rezyklaten“ (PlaMoRez) widmet sich der Erforschung und Entwicklung innovativer Recyclingstrategien für faserverstärkte Verbundwerkstoffe aus Rotorblättern von Windenergieanlagen.
    Jahr: 2024
    Förderung: Europäischer Fond für regionale Entwicklung (EFRE) und Land Niedersachsen
    Laufzeit: 10/2024 bis 09/2027
  • vuKaMU - Sicherung der Zukunftsfähigkeit von KMU in der VUKA-Welt mithilfe KI-basierter Maßnahmenempfehlung zur Steigerung der Resilienz und Ressourceneffizienz
    Das Entwicklungsvorhaben „vuKaMU“ hat zum Ziel, ein auf Künstlicher Intelligenz (KI) basierendes Softwareprodukt zu entwickeln, das kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) resilienz- und ressourceneffizienzsteigernde Maßnahmen zur Sicherung ihrer Zukunftsfähigkeit im volatilen, unsicheren, komplexen und ambivalenten (VUKA-Welt) Unternehmensumfeld auf-zeigt.
    Jahr: 2024
    Förderung: Die Zuwendung besteht aus Mittel des Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) und des Landes Niedersachsen
    Laufzeit: 02/2024 - 01/2026
  • SFB 1368 - Entwicklung eines Modellierungsansatzes zur ökonomischen Bewertung von Prozess- und Prozessketteninnovationen in frühen Innovationsphasen
    In dem Sonderforschungsbereich (SFB) 1368 werden Prozess- und Prozessketteninnovationen zur sauerstofffreien Produktion entwickelt. In diesem Teilprojekt werden ökonomische Effekte dieser Innovationen untersucht. Dafür werden zunächst technische Effekte der Innovationen in Zusammenarbeit mit den Teilprojekten identifiziert. Anschließend werden die Wirkzusammenhänge zwischen technischen und ökonomischen Effekten deduziert und mittels Simulationsstudien experimentell untersucht, beschrieben und aufbereitet. Die resultierenden Erkenntnisse unterstützen die Entwicklungsarbeiten in dem SFB und zukünftige Innovationsentscheidungen in der Praxis.
    Leitung: Stefanowski, Friederike
    Jahr: 2024
    Förderung: DFG
    Laufzeit: 01/2024 - 12/2027
  • Stoffströme-BK: Analyse zum Rohstoff-, Technologie- und Nachhaltigkeitspotenzial biobasierter Kunststoffe in Deutschland
    Schwerpunkt: Evaluierung des Rohstoffangebots in Deutschland für biobasierte Kunststoffe hinsichtlich regionaler Gegebenheiten und unter gleichzeitiger Berücksichtigung der Aspekte Technologie und Nachhaltigkeit. Das Projekt wird gemeinsam mit der Deutschen Biomasseforschungszentrum gGmbH realisiert. Zur Erhebung von Eckzahlen der Potenziale massenbilanzierter biobasierter Kunststoffe ist die ISCC System GmbH als Unterauftragnehmer in das Projekt eingebunden.
    Jahr: 2024
    Förderung: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR)
    Laufzeit: 09/2024 bis 09/2026
    © Keul | IKK
  • CARIOQA-PMP
    CARIOQA-PMP (Cold Atom Rubidium Interferometer in Orbit for Quantum Accelerometry - Pathfinder Mission Preparation) zielt auf die Entwicklung einer neuen Technologie ab, die innerhalb des nächsten Jahrzehnts im Weltraum eingesetzt werden soll: Quantenbeschleunigungsmesser. Diese Technologie wird für die satellitengestützte Geowissenschaft eingesetzt, um den Klimawandel zu überwachen und so die Entwicklung von Abschwächungs- und Anpassungsmaßnahmen zu unterstützen. Die im Rahmen des CARIOQA-PMP entwickelte Technologie soll während einer Weltraummission getestet werden: der Quantum Pathfinder Mission. Neben der Entwicklung eines technischen Modells für das Instrument der Weltraummission und der Entwicklung, Verbesserung und Erprobung kritischer Technologien wird CARIOQA-PMP auch einen technischen und programmatischen Fahrplan für Quanten-Weltraumgravitationsmissionen erstellen. Dieser Fahrplan wird von den europäischen Akteuren gemeinsam genutzt und validiert. Sie wird sicherstellen, dass die Ergebnisse des Projekts durch ihre Harmonisierung mit dem europäischen programmatischen Rahmen maximale Wirkung entfalten. CARIOQA-PMP bringt führende Akteure aus fünf EU-Ländern zusammen. Dazu gehören Experten für die Entwicklung von Satelliteninstrumenten (Airbus Defence and Space, Exail, TELETEL, LEONARDO), Quantensensorik (LUH, SYRTE, LP2N, LCAR, ONERA, IESL/FORTH), Weltraumgeodäsie, Geowissenschaften und Nutzer von Schwerefelddaten (LUH, TUM, POLIMI, DTU) sowie Experten für Wirkungsmaximierung und Folgenabschätzung (PRAXI Network/FORTH, G.A.C. Group). Die Vorbereitung der Pfadfindermission wird von den französischen und deutschen Raumfahrtagenturen CNES und DLR unter der Leitung des CNES koordiniert.
    Jahr: 2024
    Förderung: EU, Horizon Europe (HORIZON)
    Laufzeit: 12.2022-03.2026
  • CARIOQA-GE
    Das Ziel dieses Projekts ist eine Untersuchung zur Definition einer Pathfinder-Mission für satellitengestütze, inertialsensitive Atominterferometrie (CARIOQA-GE - Cold Atom Rubidium Interferometer in Orbit for Quantum Accelerometry). Dabei sollen unter der Berücksichtigung finanzieller und technischer Beschränkungen die vorteilhaftesten Szenarien und Anforderungen für eine Pathfinder-Mission ermittelt werden. Die Studie stützt sich auf die weltweit einzigartige Expertise der LUH-Wissenschaftler in der Entwicklung miniaturisierter Quantensysteme für Anwendungen in der Schwerelosigkeit, welche sich in erfolgreichen Mikro-Gravitationskampagnen begründet, von Experimenten im Fallturm über Höhenforschungsraketen bis hin zur ISS. Mittels eines speziell für satellitengestütze Atominterferometrie entwickelten Simulationsprogrammes soll das Szenario für eine Pathfinder-Mission und Bewertung ihres Ergebnisses im Hinblick auf wissenschaftlichen Mehrwert für die Erdbeobachtungsgemeinschaft weiterentwickelt werden. Außerdem soll ein neues Atomchip-Design entwickelt werden, das für eine Quantenraumgravimetrie- Mission geeignet ist. Die Hauptaufgabe des IMPT besteht in der Entwicklung und der ausführlichen Evaluierung der gefertigten Atomchip-Systeme, der Identifizierung potentieller Schwachstellen sowie der anschließenden Überarbeitung in Kooperation mit dem Institut für Quantenoptik der LUH. Da die Atomchip-Systeme selbst unter UHV-Bedingungen betrieben werden, stellen mikroskopische- und bestimmte messtechnische Analyseverfahren eine Herausforderung dar. Aus diesem Grund wird das IMPT einen Test- Chip entwickeln, der über eine Sensorik verfügt, die interne- und externe Einflüsse im laufenden Betrieb überwachen soll. Dieser Test-SC-Chip wird den SC-Chip für Evaluierungsversuche ersetzen. Auf Basis der daraus gewonnenen Erkenntnisse können sowohl Grenzwerte für den Betrieb ermittelt werden als auch notwendige Überarbeitungen abgeleitet werden. Als Grundlage für diese Tests dient ein initiales Atomchip-System, dass zu Beginn des Projekts entwickelt und gefertigt wird.
    Jahr: 2024
    Förderung: DLR / BMBF
    Laufzeit: 01.10.2022-30.09.2025
  • Q-GALA
    Derzeitigen Aktivitäten im Bereich der Quantentechnologie ist gemein, dass es sich für gewöhnlich um laborbasierte Aufbauten handelt. Neben dem räumlichen- und finanziellen Aspekt setzen diese Systeme eine entsprechende Expertise auf der Anwenderseite für den Betrieb voraus. Damit eignen sie sich in erster Linie für die Grundlagenforschung und wissenschaftlich-technische Dienstleistungsaufgaben wie sie beispielsweise an Metrologie-Instituten durchgeführt werden. Das Projekt Q-GALA wird eine miniaturisierte, Glas-basierte Quantensystem-Plattform am Beispiel des Atominterferometers entwickeln. Diese Plattform stellt den ersten Schritt auf dem Weg hin zu einem miniaturisierten Quantensystem (MQS) dar, welches von hoher Relevanz für jegliche Applikation im Bereich der Quantentechnologie ist. Gleichzeitig wird dadurch auch der Weg hin zu einer wirtschaftlichen Serienfertigung geebnet, die die Quantentechnologie einem breiten Anwenderspektrum zugänglich macht. Der Einsatz von Glas als transparentes Substrat ermöglicht völlig neue Designmöglichkeiten wie die rückseitige Annäherung der Strahlen. Darüber hinaus stellt Glas in den anvisierten Temperaturbereichen einen elektrischen Isolator dar, der zum einen Wirbelströme unterdrückt und darüber hinaus die Verwendung von zusätzlichen, potentiell fehlerhaften Isolationsschichten vermeidet. Neben den funktionalen Eigenschaften, die schon das Silizium-basierte System bietet, erfolgt hier eine Erweiterung um den Part der Photonik durch die aktive Ausnutzung der optischen Eigenschaften von Glas.
    Jahr: 2024
    Förderung: Zukunftscluster / Projektträger Jülich
    Laufzeit: 01.03.2023-28.02.2026
  • FlexEnergy4U
    Das FlexEnergy4U Projekt ist eine Kooperation zwischen der Ladon Energy GmbH und dem IMPT, gefördert von der NBank. Das Hauptziel des Projekts ist es, den Energieverbrauch privater Haushalte detailliert aufzuschlüsseln und diese Daten für flexible Tarifmodelle und weitere Anwendungen nutzbar zu machen. Ladon Energy GmbH arbeitet an der Weiterentwicklung ihres Sensors, während das IMPT die Verarbeitung und Auswertung der Daten übernimmt. Dazu werden neuronale Netze eingesetzt, die direkt auf dem Sensor laufen, um die Energiedaten zu disaggregieren. Dies ermöglicht eine genaue Zuordnung des Energieverbrauchs zu einzelnen Geräten und erlaubt die Verfolgung sowie Prognose zukünftiger Verbräuche. In Kombination mit Energiemanagementsystemen können die Nutzer ihre Energienutzung flexibler gestalten, die Energieeffizienz erhöhen und Energiekosten reduzieren. Die Flexibilisierung von Verbrauchern unterstützt außerdem die Netzstabilität angesichts der zunehmenden Volatilität der Stromproduktion durch erneuerbare Energien.
    Jahr: 2025
    Förderung: NBank
    Laufzeit: 2025-2028

Letzte Änderung: 26.03.25 Druckversion

So erreichen Sie uns
Kontakt