Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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EU Ökodesign-Studie Werkzeugmaschinen

2010 , Hohwieler, E.

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Entwicklung eines Bearbeitungszentrums zur Mikrofertigung durch Fräsen und Laserabtrag

2007 , Eßmann, J.

In der Feinwerktechnik, bei der Herstellung medizin- und biotechnischer Produkte sowie im Werkzeug- und Formenbau werden Strukturen kleinster Abmaße und hoher Oberflächengüten erzeugt. Die Kombination aus 5-Achs-Mikrofräsbearbeitung und Lasermaterialabtrag mittels gepulster Laserstrahlung sowie die Erfassung der Werkstückgeometrie im Arbeitsraum bietet eine Alternative zu etablierten Fertigungsprozessketten wie beispielsweise der Formherstellung mittels Funkenerosion (EDM). Im Rahmen des Vorhabens HiDynMolder wird eine Werkzeugmaschine zur Mikrofertigung durch Fräsen und Lasermaterialabtrag entwickelt. Die Kombination dieser Fertigungsverfahren mit der maschinenintegrierten Werkstück-Geometrieerfassung stellt eine flexible Alternative zu etablierten Prozessketten der Mikrofertigung dar. Insbesondere Werkzeuge und Formen aus gehärteten Stahlwerkstoffen können durch eine hochdynamische Fräsbearbeitung mit Ultrafeinstkorn-Hartmetallwerkzeugen und Lasermaterialabtrag mittels Kurzpuls-UV-Laserstrahlung wirtschaftlich hergestellt werden. Dazu wird das Bearbeitungszentrum mit einer Schlichtspindel ausgerüstet, die eine maximale Drehzahl von 250.000 min(exp -1) erreicht sowie mit linearmotorgetriebenen Maschinenachsen, die einen Ruck oberhalb 1000 m/s(exp 3) ermöglichen. Die berührungslose Geometrieerfassung ermöglicht eine Nachbearbeitung ohne Umspannverluste, die auf der Basis der tatsächlich vorhandenen Bauteilgeometrie geplant werden kann. Der Lasermaterialabtrag stellt dabei eine wirtschaftliche Erweiterung im Bezug auf minimale Strukturabmaße, Geometriekomplexität und Werkstoffspektrum dar. Entnommen aus TEMA

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Ökonomische und ökologische Vorteile durch Integration der Oberflächentechnik in der Fertigung

1994 , Mollath, G.

Für die Entwicklung und den Betrieb einer galvanischen Beschichtungsanlage, die in unmittelbarer Nähe zur spanenden und umformenden Fertigung betrieben werden kann, werden Konzepte und mögliche Einbindungen vorgestellt. Die Tatsache, daß derartige Anlagen zur Zeit nur selten integriert sind, erklärt sich aus der Zurückhaltung der Fertigungstechniker gegenüber dem Umgang mit chemischen Substanzen. Hier müssen die Hersteller der Chemikalien neue Wege zur Wiederaufbereitung verbrauchter chemischer Substanzen und zur Bereitstellung von spezifischen Hochleistungselektrolyten finden. Eine wesentliche Voraussetzung für die Integration in die Fertigung ist der sichere Umgang mit der Chemie. In Analogie zu Bauformen von Drehmaschinen wird verdeutlicht, welche Vielfalt zum Bau von Beschichtungsmaschinen denkbar ist. Der Bearbeitungsschritt "Beschichten" kann auf einer Werkzeugmaschine erfolgen, die optimal in den Fertigungsablauf eingebaut werden kann. Zur Erzielung von ökonomischen und ökologi schen Vorteilen ist eine ganzheitliche Betrachtungsweise erforderlich, bei der die vor- und nachgelagerten Fertigungsschritte betrachtet werden müssen. Wesentliche Potentiale liegen in der kühl- und schmiermittelfreien spanenden Fertigung

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