Ressourceneffizienz
Autonome Fertigung und Leichtbau im Automobilbau

12.07.2017 Ressourceneffizienz

Mit einer integrierten Prozesskettenregelung zur Fertigung von Serienkomponenten sowie einem Verfahren zur Massivteilfertigung aus Leichtbaustahl haben zwei BMBF-Forschungsprojekte auf der 2. PiA-Tagung Innovationen im Bereich der Fertigung im Automobilbau präsentiert. Die Tagung fand am 3. und 4. Juli 2017 in Bielefeld statt.

HLProKet – Effizienz durch Prozessintegration und -regelung:

Am Beispiel der Fertigung von Komponenten eines Gleichlaufgelenks haben die HLProKet-Projektpartner einen integrierten Ansatz entwickelt, der sich durch den Einsatz neuer Werkzeuge und Prozesse, wie das Drehwalzen, das HPC(High Performance Cutting)-Fräsen und das Induktivhärten, auszeichnet. Dadurch reduziert sich die Anzahl der Prozessschritte erheblich; statt der bisher üblichen zwölf sind nur noch fünf Prozessschritte erforderlich.

Eine ganzheitliche Prozesskettenregelung wertet eine Vielzahl von Fertigungsdaten aus. Indem dabei die Werkzeugmaschinensteuerung angepasst und definierte Eigenspannungen eingebracht werden, ist ein Ausgleich fertigungsbedingter Form- und Maßänderungen möglich. Die neue HLProKet-Prozesskette kann mit geringem Energiebedarf, minimalem Platzbedarf und kurzen Produktionszeiten punkten. Zudem leistet HLProKet mit dem neuen Regelungsansatz auf der Basis einer umfassenden Datenerfassung, -auswertung und -visualisierung einen wichtigen Beitrag zur autonomen Serienfertigung im Sinne von Industrie 4.0.

IPROM – Massivteile aus Leichtbaustahl fertigen:

Aluminiumlegierte Ultra-High-Carbon-Stähle kombinieren gute mechanische Eigenschaften mit einer geringen Dichte. Daher sind sie besonders gut für den Einsatz in bewegten Motorelementen geeignet. Das Forschungsprojekt IPROM hat die Grundlagen für umformende und trennende Hochleistungsfertigungsverfahren zur Bearbeitung aluminiumlegierter Leichtbaustähle gelegt. Dazu zählen

  • eine umfassende werkstoffwissenschaftliche Charakterisierung eines im industriellen Maßstab hergestellten Leichtbaustahls,
  • die Entwicklung von Werkzeugen und Prozessen für das Gesenkschmieden und das Vollvorwärtsfließpressen sowie
  • die Entwicklung angepasster Werkzeuggeometrien, innovativer Schneidstoffe und optimierter Kühlstrategien für die zerspanenden Prozesse.

Die Ergebnisse zur Zerspanung wurden erfolgreich auf die prototypische Fertigung eines Pleuels und eines Kolbenbolzens übertragen. Dabei hat sich gezeigt, dass die Wärmebehandlung eine zentrale Rolle für die Bauteileigenschaften und die Zerspanbarkeit spielt.

Fraunhofer ISI VDMA