Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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  • Publication
    Maintenance, repair and overhaul in through-life engineering services
    ( 2015)
    Uhlmann, Eckart
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    Stark, Rainer
    ;
    Rethmeier, Michael
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    Baumgarten, Jeannette
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    Bilz, Martin
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    Geister, Claudio
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    Graf, Benjamin
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    Gumenyuk, Andrey
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    Grosser, Hendrik
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    Heitmüller, Florian
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    Manthei, Marcel
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    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.
  • Publication
    Prozessdynamik und -stabilität bei der Fräsbearbeitung mit Industrierobotern
    ( 2014)
    Reinkober, Sascha
    ;
    Manthei, Marcel
    ;
    Schylla, David
  • 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.
  • Publication
    Fräsen von Freiformen in großvolumigen Natur- und Kunststeinwerkstücken
    (Fraunhofer IPK, 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.