Verarbeitung von Leichtmetallkomponenten verspricht Wettbewerbsvorteil
Leichtbaukomponenten bieten den Luftfahrt- und Automobilindustrien die Mittel, Energieverbrauch und Emissionen durch die Entwicklung leichterer Fahrzeuge zu reduzieren, und sie liefern auch anderen Sektoren flexible Materialien für die Entwicklung neuer innovativer Werkzeuge. Die Fertigung solcher hochwertiger Leichtbaukomponenten stellte aber immer schon eine Herausforderung dar: Vibrationen und Druck während des Fräsens bedeuten häufig, dass die Produktion manuell abgeschlossen werden muss, was die Kosten in die Höhe treibt. Vor diesem Hintergrund entwickelte das EU-finanzierte Projekt DYNAMILL, das im Oktober 2015 abgeschlossen wurde, eine kosteneffiziente und sichere Methode für die Massenproduktion von dünnwandigen Leichtbauteilen, die sich ideal für Sektoren mit einem guten Wachstumspotenzial wie etwa Verkehr, Energieerzeugung und Medizintechnik eignen. Das Endergebnis des dreijährigen Projekts ist eine neue Technologieplattform, die eine komplette Prozessplanung, neue adaptive Spannvorrichtungen und verbesserte Schneidebedingungen bietet. Die Prozesssteuerung konzentriert sich auf eine starke Dämpfung und eine niedrige Reizung der Vibrationen der Werkstücke, während die Planung maßgeblich von innovativen Softwaretools unterstützt wird. Dazu gehören dynamische Simulationen der Oszillation sowie computergestützte Fertigung. Zu den neuartigen Systemen in dem Verfahren zählen magnetische Einspannung und eine Spannvorrichtung für die Fertigung von großen Turbinen. Komplexe dünnwandige Strukturen wurden mit sehr starken Materialien kombiniert, die sich perfekt für Branchen mit hohen Sicherheits- und Qualitätsanforderungen eignen, beispielsweise für die Luftfahrtindustrie. Insgesamt fünf Demonstrationsprojekte wurden durchgeführt, um die potenziellen Vorteile des neuen DYNAMILL-Verfahrens für die Industrie aufzuzeigen und um die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten der Plattform hervorzuheben. Der Energiesektor beispielsweise kann von einer verbesserten Produktion von großen und mittelgroßen Turbinenschaufeln aus einer Stahllegierung profitieren. Möglich ist auch die Produktion von kleineren Turbinenschaufeln aus Titan für Flugzeuge, aber auch Satellitenkomponenten, Knieprothesen und Druckmaschinenteile wurden erfolgreich – und effizient – hergestellt. Die Ergebnisse dieser fünf Demonstrationsprojekte wurden analysiert. Die Verbesserungen umfassen 30% weniger Produktionszeit und -kosten, 80% mehr Prozessstabilität, 30% weniger Verbrauch von Strom, Druckluft und Kühlmittel sowie beeindruckende 70% weniger Abfall von Rohmaterial während der Einrichtungsphase. Wenn das neue Verfahren erst einmal vollständig vermarktet wurde, wird dessen Kosteneffizienz die Wettbewerbsfähigkeit europäischer Fräsebetriebe wesentlich verstärken und Folgewirkungen für zahlreiche Industriesektoren haben. Die Luftfahrt etwa ist einer der zentralen Hightech-Branchen der EU mit mehr als 500.000 Arbeitsplätzen und einem Umsatz von rund 140 Mrd. EUR (im Jahr 2013). Die EU ist weltweit führend als Produzent von zivilen Flugzeugen und Hubschraubern, Triebwerken, Flugzeugteilen sowie -komponenten. EU-finanzierte Projekte wie DYNAMILL werden helfen sicherzustellen, dass der Sektor seine Spitzenposition auf dem globalen Markt beibehält. Der Erfolg von DYNAMILL beruht auf der effektiven Zusammenarbeit zwischen zwei Forschungsinstituten, vier Herstellern von Schlüsseltechnologien (CAM-Software, Werkzeugmaschinen, Spannvorrichtungen und Werkzeugen) und vier Endnutzern. Weitere Informationen finden sich auf der Website von DYNAMILL
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Deutschland
