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Die Forschungstätigkeiten im Teilprojekt A11 „Fügezentrum zur Integration von dreidimensionalen Naht- und Stoßgeometrien in Aluminium-Tragwerksstrukturen“ des Sonderforschungsbereichs Transregio 10 (SFB/TR10) der Deutschen For-schungsgemeinschaft (DFG) behandeln unter anderem die Problematik der Qualitätskontrolle des Laserstrahlschweißprozesses (im besonderen des Bifokal-Hybrid-Laserstrahlschweißens (BHLS)).
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Im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Sonderforschungsbereichs Transregio 10 (SFB/TR10) beschäftigt sich das iwb mit dem Fügen von leichten Tragwerkstrukturen aus Aluminium. Dazu wird unter Anderem das Rührreibschweißen (Friction Stir Welding, kurz: FSW) eingesetzt. Dies wird auf einem Fräsbearbeitungszentrum umgesetzt und der Schweißprozess speziell bei Profilen untersucht.
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Fertigungsprozesse verursachen Änderungen von Struktureigenschaften in bearbeiteten Werkstücken und Bauteilen. Für die im SFB/TR 10 betrachtete Fertigungsprozesskette sollen Methoden entwickelt und angewendet werden, welche auf der Basis kumulierter Fertigungseinflüsse eine ganzheitlich optimierte Auslegung der Prozesskette sowie einen Rückfluss der ermittelten Strukturbeanspruchungen zur Verbesserung des Gesamtentwurfs ermöglichen. Das Teilprojekt betrachtet somit die Zusammenführung von Einzelaspekten zur Ermittlung von Struktureigenschaften während der Fertigung.
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Die zentrale, wissenschaftliche Zielsetzung des Teilprojekts B4 für die Phase III des SFB/TR10 ist die Entwicklung eines verfahrensspezifischen, flexiblen Wärmequellenmodells. Ein solches ermöglicht die unmittelbare Übertragung der realen Fertigungsparameter in die Simulation. Dies begünstigt im Besonderen die Anwendung der Simulationsmethoden auf querschnittsvariable Bauteile und gesamte Leichtbaustrukturen, welche in diesem Teilprojekt ermöglicht werden soll. Dabei kann die durch die Fügestoßgeometrie bedingte Variation der realen Fertigungsparameter mittels des flexiblen Wärmequellenmodells unmittelbar in die Simulation übertragen werden.
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Ziel des Transferprojekts ist es, die im SFB/TR10 erarbeiteten Ergebnisse zum Rührreibschweißen sowohl im realen Prozess als auch in der Struktursimulation auf Aluminium-Kunststoff-Mischverbindungen zu übertragen.
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Beim Fertigungsverfahren Schleifhärten wird die beim Schleifen in das Werkstück eingebrachte Prozesswärme genutzt, um eine definierte Randschichthrtung zu realisieren. Das am iwb durchgeführte Forschungsprojekt umfasst die auf die FEM gestützte Entwicklung und Umsetzung einer Methode zur numerischen Analyse des Schleifhärteprozesses.
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Das thermische Verhalten von Werkzeugmaschinen gewinnt vor dem Hintergrund steigender
Maschinenleistungen und kleinerer Fertigungstoleranzen an Bedeutung. Neben statischen
und dynamischen Abweichungen dominieren heute vor allem auch thermisch bedingte Ver-
lagerungen die erreichbare Fertigungsgenauigkeit moderner Werkzeugmaschinen.
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Die Zusammenhänge zwischen der Bauteilbelastung beim Schweißen und dem resultierenden Zustand der Fügepartner nach der Bearbeitung sind komplex und unterliegen einer Reihe von Randbedingungen. Als wesentliche Größe ist hierbei die Einspannsituation eines Bauteils zu beachten. Die Möglichkeiten einer belastungs- und bauteilorientierten Anpassung der Spannsituation beim Schweißen werden in der produzierenden In-dustrie heute nur durch extrem großen experimentellen Aufwand und nicht unter Zuhilfenahme von Simulationsmethoden realisiert.
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Industrieroboter werden aufgrund ihrer hohen Flexibilität und der inzwischen geringen Investitionskosten in zunehmendem Maße für Bearbeitungsaufgaben in der Fertigung eingesetzt. Hierzu zählt unter anderem das roboterbasierte Fräsen, das gegenüber der Bearbeitung mit konventionellen Werkzeugmaschinen in gewissen Bereichen hohes Einsparpotenzial birgt.
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Das Ziel dieser Befragung ist es, einen Einblick in den Bedarf nach einer Systematik zur adaptiven und situationsorientierten Führung in der manuellen Montage komplexer Produkte. In Finnland wird diese Befragung durch das Technical Research Centre of Finland (VTT) in Espoo unterstützt.
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Am 1. Mai 2010 wurde das Forschungsprojekt „Transport-Prozesse in der Mechatronik-Simulation (TRAMES)“ gestartet. Während der zweijährigen Projektlaufzeit werden neuartige Konzepte für die Simulation von Materialfluss und Anlagenverhalten entwickelt und in enger Abstimmung mit den zwei beteiligten Industriepartnern validiert. Der Fokus liegt dabei auf der Integration der Physiksimulation in den Anlagenentwicklungsprozessen und der Simulation formlabiler Objekte.
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Im Rahmen eines INI.TUM-Projekts wird das Rührreibschweißen an PKW-Strukturbauteilen untersucht. Das Thema Leicht- und Mischbau bilden die Schwerpunkte dieses Projekts. Auf Grund der in der Automobilindustrie typischen kurzen und komplexen Nahtgeometrien wird der Prozess robotergestützt betrieben.
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Für Unternehmen ist Wissen ein wettbewerbsrelevanter Faktor. Mit Hilfe von Wissensmanagement versuchen diese Unternehmen, ihre Wissensbasis systematisch zu gestalten. Ansätze zur Bewertung des Wissensmanagements von Unternehmen basieren meist auf einer Messung der Steigerung des Unternehmenswerts oder der Nutzung von Informations- und Kommunikations-technologien durch die Mitarbeiter. Die inhaltliche Qualität des erzeugten Wissens kann mit bestehenden Ansätzen nicht geprüft werden. Beim Einsatz von Kostenmodellen zur Durchführung von Kalkulationen ist die inhaltliche Qualität der Eingangsdaten allerdings entscheidend für die Zuverlässigkeit und Aussagekraft des Kalkulationsergebnisses. Aus diesem Grund wird im Rahmen dieser Arbeit ein Monitoringkonzept entwickelt und implementiert, mit dem sich die inhaltliche Qualität von Eingangsdaten prüfen und sicherstellen lässt.
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Für die Erweiterung des Einsatzspektrums der potenzialträchtigen Verbindungstechnik Kleben sind technologisch ausgereifte und wirtschaftlich anwendbare Qualitätssicherungsverfahren notwendig. Mit Hilfe der Thermografie sollen im Rahmen dieses Forschungsprojektes Klebfehler in Bauteilen automatisiert identifiziert und hinsichtlich ihres Qualitätseinflusses beurteilt werden.
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