Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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Einsatzverhalten von Schleifbändern mit hochharten Schleifmitteln

2015 , Heitmüller, Florian

Das Fertigungsverfahren Bandschleifen zeichnet sich durch eine große Flexibilität hinsichtlich des bearbeitbaren Werkstoffspektrums sowie der Anpassungsfähigkeit an verschiedene, auch geometrisch komplexe Werkstückformen und -gestalten ohne vorgelagerten Werkzeug-Profilierprozess aus. Das Anwendungsspektrum moderner Bandschleifprozesse reicht von der hochpräzisen Bearbeitung von Funktionsflächen hinsichtlich vorgegebener Maß-, Form-, Lagetoleranzen und Oberflächenqualitäten, über das effiziente Beseitigen von Graten, Oberflächen- und Randzonenfehlern, bis hin zum anforderungsgerechten Herstellen dekorativer Oberflächen. Ins-besondere für die beiden letztgenannten Anwendungsfelder mit eher geringen Anforderungen an Maß- und Formtoleranzen haben sich in der industriellen Praxis robotergeführte Bandschleifprozesse etabliert. Eine Steigerung der Prozesssicherheit und des Automatisierungsgrades kann durch den Einsatz von hochharten verschleißoptimierten Schleifbändern mit cBN- und Diamant Schleifmitteln erreicht werden. In der vorliegenden Arbeit wird das Einsatzverhalten von galvanisch gebundenen cBN- und Diamant-Schleifbändern anhand der kraftgesteuerten, robotergeführten Trockenbearbeitung der hochwarmfesten Nickelbasis-Legierung Inconel 718 und eines kohlefaserverstärkten Kunststoffes eingehend analysiert. Es werden grundlegende Zusammen-hänge hinsichtlich Randbedingungen, Prozessstellgrößen und Kenngrößen des Arbeitsergebnisses unter Berücksichtigung auftretender Verschleißmechanismen an den Werkzeugen aufgezeigt. Auf Basis der Erkenntnisse erfolgt die Entwicklung einer adaptiven Bearbeitungsstrategie, die einen Beitrag zur automatisierten Reparatur von Turbinenschaufeln liefert.

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Maintenance, repair and overhaul in through-life engineering services

2015 , Uhlmann, Eckart , Stark, Rainer , Rethmeier, Michael , Baumgarten, Jeannette , Bilz, Martin , Geister, Claudio , Graf, Benjamin , Gumenyuk, Andrey , Grosser, Hendrik , Heitmüller, Florian , Manthei, Marcel , Reinkober, Sascha

Maintenance, Repair and Overhaul (MRO) is acquiring increasing commercial and socio-economic significance. For products and goods with high investment costs and a long lifespan, especially in the sectors of energy and transportation, a considerable portion of commercial profits are generated by after-sales services. In the field of research and development, not enough attention has been paid so far to tasks and approaches involving MRO. The field thus has a limited scientific background, despite a high potential in the business sector for technological and scientific optimization. The challenges and chances of MRO for sustainable enterprises will be explained with reference to the Fraunhofer Innovation Cluster Maintenance, Repair and Overhaul in Energy and Transport. The developments and project results of the four fields of innovation »Cleaning«, »Repair and Overhaul«, »Condition Monitoring and Diagnosis«, as well as »MRO Planning and Digital Assistance« will be explained.

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Applicability of industrial robots for machining and repair processes

2013 , Uhlmann, Eckart , Heitmüller, Florian , Manthei, Marcel , Reinkober, Sascha

Defect high value components with a long life-time such as turbine blades and vanes are usually not disposed but rather repaired. Due to the lot size of 1, most of the work is done manually. With the aim of (semi-) automating the repair processes an adaptive grinding process for re-contouring of turbine blades has been developed. Industrial robots are used to provide a flexible machine system for all necessary repair process steps.

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