Dipl.-Ing.

Heinen, Daniel

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  • Publication
    Scanner-based laser cladding
    ( 2012)
    Klocke, Fritz
    ;
    Brecher, Christian
    ;
    Wegener, Maximilian
    ;
    Heinen, Daniel
    ;
    Fischer, Bettina
    ;
    Do-Khac, Dennis
    An innovative laser cladding technology based on laser scanning is presented. The variable scan width allows adjusting the dimensions of the weld seams on-line in a broad range for a flexible adaption of specific requirements concerning the part's geometry. Additionally, an enhancement of the deposition rate is achieved. Automated adaption of the laser power with regard to the processing speed allows for a constant weld seam quality in curves. Furthermore, the feasibility of replacing edges by weld seams and restoring the initial part geometry is demonstrated.
  • Publication
    Shortening process chains by process integration into machine tools
    ( 2012)
    Brecher, Christian
    ;
    Klocke, Fritz
    ;
    Arntz, Kristian
    ;
    Bäumler, Stephan
    ;
    Breitbach, Tobias
    ;
    Do-Khac, Dennis
    ;
    Emonts, Michael
    ;
    Heinen, Daniel
    ;
    Herfs, Werner
    ;
    Hermani, Jan-Patrick
    ;
    Janssen, Andreas
    ;
    Karlberger, Andreas
    ;
    Rosen, Chris-Jörg
  • Publication
    Verkürzung von Prozessketten durch Verfahrensintegration in Werkzeugmaschinen
    ( 2011)
    Brecher, Christian
    ;
    Bäumler, Stephan
    ;
    Breitbach, Tobias
    ;
    Do-Khac, Dennis
    ;
    Herfs, Werner
    ;
    Karlberger, Andreas
    ;
    Klocke, Fritz
    ;
    Arntz, Kristian
    ;
    Heinen, Daniel
    ;
    Emonts, Michael
    ;
    Hermani, Jan-Patrick
    ;
    Janssen, Andreas
    Dieser Beitrag stellt die Entwicklung eines hybriden Bearbeitugnszentrums vor, welches über die Integration von zusätzlichen Fertigungsprozessen hinaus die Möglichkeit der Parallelisierung sämtlicher Bearbeitungsschritte bietet. Dazu wurde sowohl Roboter- als auch Lasertechnik vollständig in ein Fräszentrum mit zwei getrennten Arbeitsräumen integriert. Neben den neuen Nutzungspotenzialen hybrider Produktionsmaschinen ergeben sich dabei veränderte Anforderungen an die Teilsysteme sowie deren Planung, Verkettung und Anwendung. Insbesondere sind neuartige prozesstechnische Grundlagen und deren Einbindung in die Steuerungs- und Planungsumgebung untersucht und umgesetzt worden. Dabei wurde besonders darauf Wert gelegt möglichst viel Komplexität zu kapseln und dadurch die Bedienbarkeit zu verbessern.
  • Publication
    A hybrid machining center for enabling new die manufacturing and repair concepts
    ( 2011)
    Brecher, Christian
    ;
    Klocke, Fritz
    ;
    Breitbach, Tobias
    ;
    Do-Khac, Dennis
    ;
    Heinen, Daniel
    ;
    Karlberger, Andreas
    ;
    Rosen, Chris-Jörg
    This paper presents an analysis of a scanner-based laser cladding process and its integration into a hybrid machining center. After deducing a robust set of process parameters from experiments for scanner-based cladding which reliably yield defined geometries, we present an automation architecture to encapsulate the hardware that is specific to this process. We then describe a planning approach in CAM software to facilitate using the scanner-based cladding process within a planning framework for milling processes. After introducing a hybrid laser tool which enables new stabilizing process possibilities we conclude with an approach to combine all these findings into a seamless machine concept of which we present a prototype.
  • Publication
    Flexible Oberflächenbearbeitung durch scannerbasierte Systemtechnik
    ( 2011)
    Brecher, Christian
    ;
    Emonts, Michael
    ;
    Rosen, Chris-Jörg
    ;
    Heinen, Daniel
    Die wachsenden Anforderungen im Rahmen des globalen Wettbewerbs begründen hohe Ansprüche an moderne Produktionssysteme hinsichtlich ihrer Anwendungsflexibilität, Verfü¼gbarkeit, Leistungsfähigkeit und Produktivität. Dies macht es notwendig, zu entwickelnde Maschinensysteme optimal auf das Spektrum der Bearbeitungsaufgaben anzupassen um Wettbewerbsvorteile zu sichern und weltweit konkurrenzfähig zu bleiben. In diesem Zusammenhang wird im Rahmen des DFG-geförderten Exzellenzcluster-Projekts "Multi Technology Platform for Hybrid Metal Processing" ein Bearbeitungszentrum u.a. um die Lasertechnologien, Auftragschweißen und Härten erweitert. Ziel ist es, die Potenziale der Funktionsintegration durch hybride Prozess- und Systemtechnik für die Klein- und Mittelserienfertigung aufzuzeigen. Ein Kernpunkt der Entwicklungen ist ein scannerbasiertes System zum Laserauftragschweißen von drahtförmigem Zusatzmaterial, wobei die Strahlpendelung die Bearbeitungsflexibilität signifikant steigert.
  • Publication
    Flexible scanner-based laser surface treatment
    ( 2010)
    Klocke, Fritz
    ;
    Brecher, Christian
    ;
    Heinen, Daniel
    ;
    Rosen, Chris-Jörg
    ;
    Breitbach, Tobias
    New innovative deposition technologies are requested by many companies to improve the properties and effectiveness of wear resistant layers to achieve higher life-times of highly stressed components. Therefore this paper presents investigations and results from Fraunhofer Institute for Production Technology IPT concerning the enhanced melting deposition rate and the improved flexibility of the scanner-based laser cladding process, by keeping the benefits of the usual laser cladding process.
  • Publication
    Hybride Fertigung für Hochlohnländer
    ( 2009)
    Brecher, Christian
    ;
    Breitbach, Tobias
    ;
    Do-Khac, Dennis
    ;
    Heinen, Daniel
    ;
    Herfs, Werner
    ;
    Karlberger, Andreas
    ;
    Klein, Wieland
    ;
    Rosen, Chris-Jörg
    Im Rahmen des Exzellenzclusters 'Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer' wurde ein hybrides Bearbeitungszentrum für die spanende, generativ aufbauende und thermische Bearbeitung von metallischen Bauteilen entwickelt. Damit werden durch die Integration von Laseranwendungen neue Bearbeitungsmöglichkeiten in einer Aufspannung ermöglicht. Insbesondere im Werkzeugbau können kundenindividuelle komplexe Konturen in kleinen Lösgrößen gefertigt werden. Im Beitrag wird der modulare Aufbau des hybriden Bearbeitungszentrums sowie die Roboter-Maschine-Kooperation gezeigt und beschrieben: Ein Bearbeitungskopf ermöglicht drahtbasiertes Auftragsschweißen, Härten und Abtragen mit einem Faserlaser; Ein zweiter Kopf wird zum Strukturieren von Oberflächen verwendet und besteht aus einem Kurzpulslaser sowie einem Scanner. Es können höchst komplexe Werkzeuggeometrien in einer einzigen Aufspannnung gefertigt werden. Eingegangen wird auch auf die Programmierunterstützung, die CAM-Programmierung für lokal generierende Fertigungsschritte, die Lasersystemtechnik im hybriden Bearbeitungszentrum sowie die Laserprozesstechnik.