Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

Filters

12
1
8 4
Reset filters

Settings
Now showing 1 - 10 of 12
No Thumbnail Available
Publication

Methode zur Bestimmung spezifischer Kräfte durch Fräsversuche und Anwendung bei der Natursteinbearbeitung

2018 , Manthei, Marcel

Der Schwerpunkt der vorliegenden Dissertation liegt auf der Erstellung der Methode zur Ermittlung der spezifischen Schnittkraft unmittelbar aus der Fräsbearbeitung und der Untersuchung des Zerspanverhaltens der Natursteine Postaer Sandstein sowie Carrara Marmor. Hierbei wird die entwickelte Methode zur Bestimmung der spezifischen Schnittkraftwerte auf Basis von Fräsversuchen auf diese beiden Werkstoffe angewendet. Aus den gewonnenen Erkenntnissen leiten sich Möglichkeiten und Handlungsempfehlungen zur Fräsbearbeitung von Natursteinen mit geometrisch bestimmter Schneide ab.

View
No Thumbnail Available
Publication

Energie- und Ressourceneffizienz beim Wasserstrahlschneiden

2013 , Weber, Manuel , Manthei, Marcel

View
No Thumbnail Available
Publication

Kollege Roboter für den Steinbildhauer

2012 , Vick, Axel , Manthei, Marcel , Dräger, Kai

Der Beruf des Steinbildhauers ist einer der ältesten Berufe überhaupt. Seit der Frühzeit der Menschheitsgeschichte gestalteten Bildhauer künstlerische Objekte aus Sandstein, Granit, Marmor oder ganzen Felsformationen. Heute erschaffen sie nicht nur eigene Kunstwerke, sondern restaurieren fachgerecht historische Skulpturen, profane und sakrale Architektur. Sie bedienen sich dafür pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betriebener Sägen, Meißeln und Schleifer. Am Fraunhofer IPK entwickelte Automatisierungstechnologien helfen Bildhauern bei ihrer Arbeit.

View
No Thumbnail Available
Publication

Fräsen von Freiformen in großvolumigen Natur- und Kunststeinwerkstücken

2011 , Nguyen, Tuan-Minh , Manthei, Marcel , Surdilovic, Dragoljub , Reinkober, Sascha , Zhao, Hongqing

Es wurde untersucht, in wie weit sich Werkzeuge auf Basis hochharter Schneidstoffe eignen, um dreidimensionale Strukturen in Natursteinwerkstoffen herzustellen. Weiterhin waren der Aufbau und die Nutzung eines Robotersystems zur Führung der Bearbeitungswerkzeuge Bestandteile des Projekts. Hierdurch soll die formgebende Vorbearbeitung von Natursteinwerkstücken, wie beispielsweise von Fassadenelementen oder Skulpturen, ermöglicht werden um die vorwiegend in Handarbeit durchgeführten Tätigkeiten zu (teil-)automatisieren. Betrachtet wurden die hochharten Schneidstoffe PCBN, PKD sowie CVD-Diamant und ergänzend dazu kommerziell erhältliche Natursteinbearbeitungswerkzeuge auf Diamantbasis. Als Versuchswerkstücke wurden Sandstein, Muschelkalkstein und Marmor verwendet, der Schwerpunkt lag hierbei auf Sandstein hoher Qualität (Bildhauerqualität). Für die Bearbeitung hat sich PKD als geeigneter Schneidstoff herausgestellt, da hierbei sowohl Trocken- als auch Nassbearbeitung möglich sind. Eine Verwendung von Werkzeugen mit geometrisch bestimmter Schneide unter Verwendung von PKD ist prinzipiell für die Natursteinbearbeitung geeignet. Weiterhin zeigte sich, dass eine Nassbearbeitung nicht nur schonender für die Werkzeuge ist, sondern auch einen großen Einfluss auf die Oberflächenbeschaffenheit bei der Bearbeitung von weichen Steinen wie beispielsweise Marmor hat. Es wurde ein funktionsfähiges Roboter-Spindel-System für die Fräsbearbeitung aufgebaut. Aufgrund der eingesetzten Standardwerkzeugschnittstelle ist es ebenfalls für andere Anwendungsbereiche geeignet. Während des Aufbaus und der Inbetriebnahme traten unvorhersehbare technische Herausforderungen auf, infolge derer die für Bearbeitungstests zur Verfügung stehende Zeit eingeschränkt war. Die mit dem System erreichbare Genauigkeit ist für eine Vorbearbeitung beim Fräsen ausreichend, die Endbearbeitung muss jedoch konventionell auf CNC Maschinen oder durch den Bildhauer durchgeführt werden.

View
No Thumbnail Available
Publication

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.

View
No Thumbnail Available
Publication

Roboter statt Werkzeugmaschine

2012 , Schreck, Gerhard , Manthei, Marcel

Industrieroboter sind heutzutage ein Standardprodukt und selbst für große Arbeitsräume kostengünstig erhältlich. Sie werden zunehmend für maschinelle Bearbeitungsprozesse eingesetzt, die bisher Werkzeugmaschinen oder speziellen Bearbeitungsmaschinen vorbehalten waren. Im Zentrum der FuE-Arbeiten am Fraunhofer IPK stehen Untersuchungen und Anwendungsentwicklungen für das roboterbasierte Fräsen, Schleifen und Polieren. Eine besondere Herausforderung ist dabei die robotergestützte Bearbeitung harter Materialien wie Stein oder in der Luftfahrt verwendeter Legierungen und der daraus resultieren-den Anforderungen an die Steuerung und Regelung der Robotersysteme. Hier wird insbesondere die Entwicklung innovativer Lösungen mit aktiver sowie passiver Kraft- und Nachgiebigkeitsregelung verfolgt.

View
No Thumbnail Available
Publication

Marktstudie Strahlverfahren 2012

2012 , Bilz, Martin , Manthei, Marcel , Motschmann, Simon , Uhlmann, Eckart

View
No Thumbnail Available
Publication

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.

View
No Thumbnail Available
Publication

Marktstudie Wasserstrahlschneiden 2011

2012 , Manthei, Marcel

Wasserstrahlschneiden als Fertigungstechnologie kann seit einigen Jahren auf beträchtliche Zuwachsraten in der Anwendung verweisen. Vor allem die kontinuierlich steigenden Anforderungen an die Individualität und Komplexität von Bauteilformen können durch den Einsatz dieses Strahlverfahrens bestens bedient werden. Die vom Fraunhofer IPK durchgeführte »Marktstudie Wasserstrahlschneiden 2011» gibt einen technologisch-wirtschaftlichen Branchenüberblick für den deutschsprachigen Raum. Von Januar bis März 2011 wurden 207 Unternehmen und Forschungseinrichtungen in Deutschland, Österreich und der deutschsprachigen Schweiz online und anonym befragt. 27 Prozent beantworteten u. a. die Fragen zu Technologie, Einsatz sowie Trends und zukünftigen Entwicklungen des Wasserstrahlschneidens.

View
No Thumbnail Available
Publication

Robotereinsatz in der Natursteinbehandlung

2011 , Surdilovic, Dragoljub , Manthei, Marcel

View