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  • Publication
    Wolframschmelzcarbidbasierte MMC-Schichten für den industriellen Einsatz im Formenbau
    ( 2022)
    Langebeck, Anika
    ;
    Jahnke, Christian
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    Wünderlich, Tim
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    Bohlen, Annika
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    Zur Steigerung der abrasiven Verschleißbeständigkeit können Oberflächen lokal mit Hartpartikeln verstärkt werden. Diese sogenannten Metal-Matrix-Composit(MMC)-Schichten können mittels Laserstrahldispergieren gefertigt und durch Mikrofräsen nachbearbeitet werden. Im hier vorgestellten Forschungsvorhaben wurde als Grundwerkstoff verwendete Aluminiumbronze (CuAl10Ni5Fe4) mit Wolframschmelzcarbid verstärkt. Der Hartpartikelgehalt kann dabei durch eine Steigerung des Pulvermassenstroms bis zur Packungsdichte des unverarbeiteten Pulvers erhöht werden. Über eine temperaturbasierte Leistungsregelung kann eine gleichbleibend homogene MMC-Schicht mit konstanter Dicke und Tiefe dispergiert werden. Durch das Mikrofräsen mit optimierten Parametern können qualitativ hochwertige MMC-Oberflächen für den industriellen Einsatz in Spritzgusswerkzeugen hergestellt werden. Dabei wurde vor allem der Zahnvorschub fz als kritischer Prozessparameter identifiziert.
  • Patent
    System zur wenigstens bereichsweisen Regelung einer Temperatur eines Industrieroboters und Verfahren zum Erhöhen der Arbeitsgenauigkeit eines Industrieroboters
    ( 2019) ;
    Reinkober, Sascha
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    Die vorliegende Anmeldung betrifft ein System zur wenigstens bereichsweisen Regelung einer Temperatur eines Industrieroboters, umfassend einen Industrieroboter, zumindest ein an dem Industrieroboter angeordnetes erstes Heizelement, einen ersten Temperatursensor und eine mit dem Heizelement (und dem Temperatursensor verbundene Steuereinheit, wobei die Steuereinheit ausgebildet und eingerichtet ist, ein erstes Temperatursignal des ersten Temperatursensors zu empfangen und in Abhängigkeit des empfangenen Signals mittels des ersten Heizelements die Temperatur des Industrieroboters zumindest bereichsweise zu regeln.
  • Publication
    In-Situ-Kraftmessung bei variablen Werkzeugwinkeln
    ( 2019) ;
    Uhlemann, Sebastian
    ;
    Werkzeugentwicklungen sind von iterativen Anpassungen und aufwendigen Versuchsreihen mit einer Vielzahl von Prototypen geprägt. In einem Forschungsprojekt wurde ein sensorisch instrumentiertes Fräswerkzeug mit verstellbaren Schneiden entwickelt und mittels SLM (Selective Laser Melting) aufgebaut. Mit dieser Entwicklung liegt ein Instrument vor, das im Fräsprozess unmittelbar an den Schneiden Belastungen erfassen kann und durch nachgestellte FEM (Finite Elemente Methode)-Analysen und Optimierungsroutinen ein enormes Potenzial für die Auslegung optimierter Werkzeuggeometrien bietet.
  • Publication
    Heat treatment of SLM-LMD hybrid components
    ( 2019) ;
    Düchting, Jan
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    Petrat, Torsten
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    Graf, Benjamin
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    Additive manufacturing is no longer just used for the production of prototypes but already found its way into the industrial production. However, the fabrication of massive metallic parts with high geometrical complexity is still too time-consuming to be economically viable. The combination of the powder bed-based selective laser melting process (SLM), known for its geometrical freedom and accuracy, and the nozzle-based laser metal deposition process (LMD), known for its high build-up rates, has great potential to reduce the process duration. For the industrial application of the SLM-LMD hybrid process chain it is necessary to investigate the interaction of the processes and its effect on the material properties to guarantee part quality and prevent component failure. Therefore, hybrid components are manufactured and examined before and after the heat treatment regarding the microstructure and the hardness in the SLM-LMD transition zone. The experiments are conducted using the nickel-based alloy Inconel 718.
  • Publication
    In-Situ-Kraftmessung bei variablen Werkzeugwinkeln
    ( 2019) ;
    Uhlemann, Sebastian
    ;
    Werkzeugentwicklungen sind von iterativen Anpassungen und aufwendigen Versuchsreihen mit einer Vielzahl von Prototypen geprägt. In einem Forschungsprojekt wurde ein sensorisch instrumentiertes Fräswerkzeug mit verstellbaren Schneiden entwickelt und mittels SLM (Selective Laser Melting) aufgebaut. Mit dieser Entwicklung liegt ein Instrument vor, das im Fräsprozess unmittelbar an den Schneiden Belastungen erfassen kann und durch nachgestellte FEM (Finite Elemente Methode)-Analysen und Optimierungsroutinen ein enormes Potenzial für die Auslegung optimierter Werkzeuggeometrien bietet.
  • Patent
    Verfahren zur Herstellung einer Werkzeugelektrode und Verfahren zur ihrer Verwendung
    Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Werkzeugelektrode (1) zum funkenerosiven Senken eines Werkstücks (10) mit dem Ziel der Erzeugung einer Ausnehmung/Senkung (11) in dem Werkstück, welche eine Grundfläche (4) und Seitenflächen (5) aufweist, wobei die Werkzeugelektrode eine Frontfläche (2) aufweist, die der zu erodierenden Fläche (4) oder der Grundfläche des Werkstücks zugewandt ist, sowie eine oder mehrere Mantelflächen (3), die während des Senkungsprozesses den Seitenflächen (5) der im Werkstück erodierten Ausnehmung/Senkung zugewandt sind. Eine deutliche Verbesserung des Funkenerosionsprozesses unter Einsatz der Werkzeugelektrode (1) wird dadurch erreicht, dass eine oder mehrere Mantelflächen (3) der Werkzeugelektrode (1) wenigstens teilweise mit einer Substanz in Kontakt gebracht werden, die mit dem Material der Werkzeugelektrode unter Ausbildung einer elektrisch isolierenden Reaktionsschicht, insbesondere eines Oxids, reagiert.
  • Publication
    Ductile machining of brittle materials for manufacturing micro-optic components
    ( 2018) ;
    Oberschmidt, Dirk
    ;
    Rolon, D.A.
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    Kühne, S.
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    Jagodzinski, M.
    ;
    Malcher, M.
    Due to the geometry and specification of micro-optic components, these may not be ground or polished, therefore they demand other manufacturing processes such as ultra-precision (UP) machining with defined cutting edge tools. Despite previous studies, the machining of brittle materials remains a challenge for manufacturing those components in UP processes. For example, ductile machining of silicon is extensively studied, however, ductile machining of materials such as Zerodur®, GaP, U.L.E.® and glass is still a challenge to overcome. Therefore, this paper aims at reporting the ductile or part-ductile machining of silicon and Zerodur® pieces in UP processes. Experiments were carried out using UP-shaping and plane turning processes in an UP-machine tool. Moreover, monocrystalline diamond tools were employed. During UP-turning experiments, the process forces were measured. The machining results were obtained by White Light Interferometer (WLI) of the representative mach ined surfaces. In order to complement the experiments, simulations were performed in finite element software to comprehend the influences of the rake angle on ductile machining of those materials. After the UP-shaping experiments, the depth of cut was determined for each of the mentioned materials together with the main influence of each process parameter. Furthermore, a reduction of parameter ranges for UPturning experiments was accomplished. Using Design of Experiments for UP-turning tests, the main influences of process parameters were observed and detailed, together with tool geometry optimization and recommendation for further experiments. The local optimum of process parameters was found as well as the accomplishment of ductile removal during the machining tests. These results and simulation models are going to be further used for a more detailed process description, as analogous tests and optimization of UP processes such as micro-milling.
  • Publication
    PKD-Glattdrückwerkzeuge für den Werkzeug- und Formenbau
    ( 2018) ; ; ;
    Guhde, Sebastian
    ;
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    Kappel, Thomas
    Es wurden Glattdrückwerkzeuge mit Sphärenkopf aus polykristallinem Diamant der Firma Baublies AG, Rennigen, genutzt. Das Werkzeugkonzept orientiert sich dabei an den aktuellen Herausforderungen beim Werkzeug- und Formenbau sowie an handelsüblichen Zerspanwerkzeugen. In diesem Beitrag sind das Werkzeugkonzept, der Versuchsaufbau und die ersten Ergebnisse zur Kraftmessung dargestellt. Darüber hinaus werden die erreichbare Härtekennwerte und die Rauheitskennwerte in Abhängigkeit verschiedener Prozessparameter sowie zu den Ausgangswerten verglichen.