Das Projekt "Teilprojekt: Entwicklung und Herstellung von Faserverbundleichtbaukomponenten für einen Werkzeugmaschinenbearbeitungsarm zur CFK Bearbeitung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von INVENT Innovative Verbundwerkstoffe Realisation und Vermarktung neuer Technologien GmbH durchgeführt. Ziel des Gesamtvorhabens ist die Entwicklung einer speziell für die CFK-Bearbeitung konzipierte Produktionsmaschine. Konventionelle Werkzeugmaschinen mit CFK-Umrüstung sind für diesen Markt unattraktiv, da sie im Hinblick auf die Zerspanleistung und die Steifigkeit deutlich überdimensioniert sind. Das Kernelement der geplanten Maschine ist ein Bearbeitungsarm, der Werkzeugmaschine und Roboter kombiniert. Im Rahmen des Teilvorhabens werden Faserverbund- und Faserverbundmischbauweisen mit integrierter Sensorik entwickelt, die eine deutliche Reduzierung der bewegten Masse des Bearbeitungsarms ermöglichen. Dies wirkt sich sowohl positiv auf die Dynamik, als auch auf die erforderliche Antriebsleistung aus. Eine besondere Herausforderung stellt hierbei die Anbindung der Lager und Antriebe dar, die über Integration von metallischen Elementen und Hybridbauweisen realisiert werden soll. Des Weiteren ist INVENT als Anwender im Bereich CFK Zerspanung maßgeblich an der Definition der Anforderungen und deren Verifikation beteiligt. Im Rahmen der Anforderungsanalyse und des Anlagenkonzeptes werden die relevanten Anforderungen für Materialauswahl und Fertigungsverfahren sowie der Spezifikation technischer Randbedingungen, die bei der Entwicklung des Demonstrators und der Leichtbaukomponenten zu beachten sind, erarbeitet. Darauf aufbauend entwickelt INVENT die Leichtbaukomponenten des Arms und beschäftigt sich insbesondere mit der Integration der Lager und Antriebskomponenten. Parallel liefert INVENT faserverbundspezifische Bauweisekonzepte und Materiallösungen zur Erfüllung der spezifizierten Anforderungen. Im technisch/wissenschaftlichen Bereich erfolgt die Charakterisierung und Validierung der Bauweisen und Integrationskonzepte sowie der Applikation der integrierten Sensorik.
Das Projekt "Teilprojekt: Antriebssysteme für Werkzeugmaschinen zur spanenden FVK-Bearbeitung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von INA - Drives & Mechatronics AG & Co. KG, Standort Zella-Mehlis-Suhl durchgeführt. Ziel des beantragten Gesamt-Vorhabens ist die Entwicklung, Erforschung und Demonstration einer effizienten, intelligenten und kostengünstigen Produktionsanlage zur Bearbeitung von Faserverbundkunststoff bzw. Multimaterial-Werkstücken mittels einer Kombination von Werkzeugmaschinen- und Robotertechnologien. Damit sollen 25 % Energiekosten gegenüber heutigen Werkzeugmaschinen eingespart werden. Einen wesentlichen Beitrag für die Energieeffizienz des im Rahmen des Forschungsvorhabens zu entwickelnden Fertigungssystems leistet das Antriebskonzept. Effiziente Direktantriebe für wirtschaftliche Fertigungssysteme mit höchster Dynamik und mit speziell auf die Bearbeitung von Faserverbundwerkstoffen angepasster Geometrie sind Inhalt des Teilvorhabens der IDAM. Schwerpunkt des AP 1 ist die Definition von Anforderungen und Zielen. Auf Basis dieses Anforderungskonzepts erfolgt bei IDAM die Ableitung des speziell auf die Antriebssysteme bezogenen Lastenhefts. Die entscheidenden Parameter der Antriebseinheit werden fortlaufend analysiert, mit den Komponenten der Projektpartner abgestimmt und in einem iterativen Entwicklungsprozess optimiert (AP 2). Die Synthese der Ergebnisse aller Projektpartner erfolgt in der Realisierung und Erprobung eines Demonstrators. Dieser wird in AP 6 aufgebaut und in Betrieb genommen. Außerdem erfolgt die Überprüfung der Eigenschaften gemäß Anforderungskatalog. Inhalt des Arbeitspakets 7 ist die permanente Dokumentation des Projektfortschritts und die Veröffentlichung der Forschungsergebnisse.