FuE Projekte

Titel des Projektes: Präzises elektrochemisches Abtragen von rotierenden Werkstücken »PET«

Kooperationspartner: Technische Universität Chemnitz

Laufzeit: 01.01.2011 - 31.12.2013

Kurzfassung der Projektbeschreibung:
Das elektrochemische Abtragen mit oszillierender Elektrode (PEM) ist ein innovatives Verfahren zur Herstellung von Werkzeugen und Maschinenelementen mit höchsten Präzisionsanforderungen. Aktuell werden Strukturgrößen < 1 mm und Ebenheiten < 5 µm beim Abtragen von Stirnflächen erreicht. Die Bearbeitung von Umfangsflächen ist dagegen nur mit wesentlich verringerter Präzision möglich, was die Anwendbarkeit des Verfahrens insbesondere zur Fertigung von rotationssymmetrischen Werkstücken stark einschränkt.
Im Rahmen des Projektes wird eine Kombination des präzisesten elektrochemischen Verfahrens mit der Kinematik des präzisesten spanenden Verfahrens erforscht. Konkret soll untersucht werden, inwieweit rotierende Werkstücke abbildend, also mittels eines präzisen elektrochemischem Profildrehens, abgetragen werden können. Die Grenzen und Möglichkeiten des zu realisierenden PET-Verfahrens (Precise Electrochemical Turning) werden systematisch charakterisiert und bewertet.

Das Projekt wird gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages. 

Titel des Projektes: 

Elektrochemisches Abtragen von Präzisions- und Mikrogeometrien auf Umfangsflächen von rotationssymmetrischen Werkstücken – PEBS



Kooperationspartner: Technische Universität Chemnitz und IWU Fraunhofer-Institut Chemnitz

Laufzeit: 01.01.2014 - 31.12.2016

Kurzfassung der Projektbeschreibung:

Im Rahmen des Projektes wird die neuartige Kombination des präzisesten elektrochemischen Verfahrens mit einer präzisen rotatorischen und translatorischen Relativbewegung erforscht. Konkret soll untersucht werden, inwieweit Präzisions- und Mikrogeometrien auf Umfangsflächen von rotationssymmetrischen Werkstücken durch Adaption von präzisen Kinematiken abgetragen werden können. Die Grenzen und Möglichkeiten des zu realisierenden PEBS-Verfahrens (Precise Electrochemical Barrel Structuring) werden systematisch charakterisiert und bewertet.



Das Projekt wird gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages. 

Titel des Projektes: 

Elektrochemisches Abtragen von innenliegenden Präzisions- und Mikrogeometrien mit großen Aspektverhältnissen durch prozesszustandsabhängige Elektrolytführung - ElAs



Kooperationspartner: Technische Universität Chemnitz und IWU Fraunhofer-Institut Chemnitz

Laufzeit: 01.10.2014 - 30.09.2015

Kurzfassung der Projektbeschreibung:

Im Rahmen des Projektes wird die neuartige Kombination einer Hochdruckspülung mit einem neuartigen felxiblen Elektrodenkonzept angestrebt. Für die angestrebte Fertigung von Mikrogeometrien mit großen Aspektverhältnissen werden filigrane Elektroden mit Strukturlementen kleiner 0,2 mm benötigt. Darüber hinaus stellen die innenliegenden Mikrogeometrien selbst eine Barriere für die notwendige Elektrolytversorgung des Arbeitsspaltes dar. Der Fertigungsprozess soll deshalb so qualifiziert werden, dass im Abtragprozess selbst kein Elektrolytfluss besteht, um Wechselwirkungen von Konvektion und Elektrodengeometrie zu vermeiden. Die benötigte Spülung soll zeitlich getrennt vom Abtragprozess  in der Pulspause erfolgen. Dazu ist ein geschlossenes Prozesskammersystem zu entwickeln mit dem eine definierte zeit- oder prozesszustandsabhängige Druckbeaufschlagung möglich ist. Dadurch soll die Kompressionswirkung der Oszillation durch eine gezielte Modifikation des in situ Elektrolytdrucks als zusätzlich Prozesseingangsgröße zugänglich gemacht werden.



   Das Projekt wird gefördert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.

 

Titel des Projektes: Ressourceneffizientes elektrochemisches Abtragen von Präzisions- und Mikrogeometrien »blueECM«

Kooperationspartner: Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik, Technische Universität Chemnitz

Laufzeit: 01.10.2011 - 30.09.2013

Kurzfassung der Projektbeschreibung:
Im Rahmen des beantragten Projektes soll die Steigerung der Effizienz beim elektrochemischen Abtragen von Präzisions- und Mikrogeometrien erforscht werden. Konkret soll untersucht werden, inwieweit die Ressourceneffizienz bei gleich bleibender Abbildgenauigkeit und Konturtreue gesteigert werden kann. Hierzu muss ein Analysesystemdemonstrator entwickelt werden, auf dessen Basis nachgewiesen werden kann, dass es möglich ist, die realen Auflösungsverhältnisse verschiedenster Werkstückwerkstoffe systematisch zu ermitteln und anhand ihrer Effizienz zu charakterisieren und zu bewerten. Dafür ist ein Standardisierungsexperiment neu zu entwickeln, das eine Parametrisierung des EC Prozesses unter den Gesichtspunkten Energie- und Ressourcenschonung ermöglicht. Durch eine genaue Kenntnis der spezifischen Auflösungscharakteristiken des Werkstückwerkstoffes ist aus aktueller Sicht ein Einsparungspotenzial der Ressourcen elektrische Energie um 12%, Elektrolytverbrauch um 18% und Materialverbrauch um 30% erreichbar.

Dieses Projekt wird von der Europäischen Union aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung und vom Land Rheinland Pfalz kofinanziert.

 

 

 

 

Titel des Projektes: Studie zur Durchführbarkeit des elektrochemischen Präzisionsabtragens von Hochleistungsstrangpressmatrizen - ECmat


Kooperationspartner: Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik

Laufzeit: 01.08.2014 - 30.11.2014

Dieses Projekt wird für regionale Entwicklung vom Land Rheinland Pfalz kofinanziert.

 

 

Titel des Projektes:

Ressourceneffiziente Fertigung und Oberflächenvorkonditionierung von Hochleistungsstrangpressmatrizen durch elektrochemisches Präzisionsabtragen -

ReFOrm


Kooperationspartner: Technische Universität Chemnitz

Laufzeit: 01.10.2016 – 30.09.2019

Kurzfassung der Projektbeschreibung:

Das elektrochemische Präzisionsabtragen mit oszillierender Elektrode und gepulstem Strom (PEM) ist ein innovatives Verfahren zur Herstellung von Werkzeugen und Maschinenelementen mit höchsten Präzisionsanforderungen. Aktuell werden Strukturgrößen < 1 mm und Ebenheiten < 5 µm beim Abtragen von Stirnflächen erreicht. Im Rahmen einer Studie (Projekt-Nr. 1807) zur Durchführbarkeit des elektrochemischen Präzisionsabtragens von Hochleistungsstrangpressmatrizen (HLSPM) konnte die Machbarkeit der Erzeugung von HLSPM durch die PEM-Technologie erfolgreich nachgewiesen werden.

Hierbei konnte gezeigt werden, dass durch die PEM-Technologie ein deutlich größeres Geometriespektrum für Strangmatrizen realisierbar ist. Daraus ergeben sich insbesondere Vorteile für die Gestaltung von HLSPM, welche eine Erhöhung der Produktivität durch Erhöhung der Ausbringgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Verringerung des Energiebedarfs durch reduzierte Presskräfte erzielbar machen. Des Weiteren kann durch die PEM-Technologie das Werkstoffspektrum um hochfeste Stahlwerkstoffe erweitert werden. Als Halbzeuge können bereits durchgehärtete Stähle verwendet werden. Daraus ergeben sich insbesondere Standzeitvorteile der HLSPM und ein Einsatz der HLSPM für das Strangpressen von Kompositwerkstoffen wird ermöglicht. Im Rahmen der Durchführbarkeitsstudie wurde aufgezeigt, dass als weitere Schritte die Erforschung der Standzeiterhöhung und die gezielte Einstellung von tribologischen Eigenschaften der Matrizenoberfläche der HLSPM notwendig sind.

Die durch die PEM-Technologie möglichen Funktionen der HLSPM, wie beispielsweise die Erhöhung der Ausbringgeschwindigkeit und Verringerung des Energiebedarfs konnten im Rahmen der Durchführbarkeitsstudie noch nicht in systematischen Strangpressexperimenten nachgewiesen werden.


Projektträger: 
Investitions- und Strukturbank Rheinland-Pfalz (ISB) GmbH  InnoTop Programm

 

 

 




   

top