24.10.2014

Leibniz Universität Hannover, Hannover

Neue Prozessketten für die Fertigung von morgen

Gleich mit zwei Projekten ist das Produktionstechnische Zentrum (PZH) der Leibniz Universität bei der aktuellen BMBF-Ausschreibung zur Hochleistungsfertigung dabei. Höchst effiziente Prozessketten für die Automobilindustrie: Sie sind das Ziel beider Forschungsprojekte, die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit insgesamt knapp 5 Mio. € drei Jahre lang gefördert werden. An beiden Projekten sind zahlreiche Industriepartner beteiligt; die wissenschaftliche Expertise steuern das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) und das Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) bei. Mit den anteiligen Fördergeldern werden an diesen beiden Instituten aus dem PZH acht wissenschaftliche Mitarbeiter finanziert, die in den kommenden drei Jahren an der Entwicklung der neuartigen Prozessketten arbeiten werden.


Die „Entwicklung einer Hochleistungsprozesskette für die Großserienfertigung“ ist gemeinsames Ziel des IFW, des Projektkoordinators Volkswagen und sechs weiteren Industriepartnern im Projekt HLProKet. Derzeit werden Maschinenelemente wie etwa Antriebsgelenkwellen noch in drei Schritten gefertigt: Nach der sogenannten Weichbearbeitung wird die Welle im zweiten Schritt gehärtet, anschließend muss sie sich einer Hartfeinbearbeitung unterziehen, da durch das Härten Verzüge auftreten. Der Forschungsverbund will die Prozesskette auf zwei Schritte verkürzen. Die Hartfeinbearbeitung soll wegfallen; sie ist aufwendig und kostenintensiv. Oliver Maiß, der das Projekt seitens des IFW vorbereitet hat, erklärt die grundlegende Idee: „Wir wollen den Bauteilverzug kompensieren. Dazu streben wir eine Weiterentwicklung der Hochleistungsfertigungsverfahren Drehwalzen und Fräsen in Verbindung mit dem induktiven Härten an. Als Folge wird die Prozesskette um bis zu 50 % verkürzt.“ Beim Drehwalzen handelt es sich um einen am IFW entwickelten Kombinationsprozess, bei dem eine Hartstoffkugel mit hohem Druck auf die gerade gedrehte Oberfläche gepresst wird. Das Projekt soll dazu beitragen, das Verfahren aus der Forschung in den industriellen Einsatz zu überführen.


Koordinator des zweiten geförderten Projekts „Innovative Prozesskette zur Massivteilfertigung aus einem neuartigen Leichtbaustahl“, IPROM ist die Daimler AG. Sie hat gemeinsam mit den Deutschen Edelstahlwerken AG einen neuartigen Stahl entwickelt und patentieren lassen, der im Vergleich zu den heute im Automobilbau verwendeten Stählen gleiche Eigenschaften hat, aber um rd. 10 % leichter ist. Die aktuelle Herausforderung dieses neuen, zukunftsweisenden Stahls sei dessen Gefüge, erläutert IFW-Projektbetreuer Marc-André Dittrich, da es sich anders verhalte als herkömmlicher Stahl und neue, entsprechend angepasste Fertigungsverfahren erfordere, bevor eine wirtschaftliche Fertigung möglich ist. Diese Fertigungsverfahren – Trennen, Umformen, Wärmebehandeln, Zerspanen, Schleifen – wollen die Projektbeteiligten, zu denen das IFW und das IFUM gehören, entwickeln und in einer optimal aufeinander abgestimmten Prozesskette simulieren und realisieren. Die Prozesskette wird exemplarisch für zwei Bauteile im Auto aus dem neuen Stahl entstehen. „Wir sind stolz, dass wir als einzige Wissenschaftler weltweit mit dem neuen Material forschen können“, fasst Prof. Berend Denkena, Leiter des IFW, die Stimmung an den beiden Instituten zusammen.


Leibniz Universität Hannover, Hannover