Fraunhofer IPK

Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik

Zerspantechnik

Für das Zerspanen mit geometrisch bestimmter Schneide entwickeln, qualifizieren und optimieren wir zukunftsweisende Schneidstoff- und Werkzeugtechnologien und begleiten ihre Einbindung in industrielle Prozessketten.

Unser Leistungsspektrum umfasst die Entwicklung von Fertigungstechnologien und Werkzeugen für die Dreh-, Fräs- und Bohrbearbeitung, die Entwicklung von Bearbeitungsstrategien für neue Werkstoffe mit innovativen Werkzeugkonzepten und Prozessen, die Optimierung von Einzelprozessen und ganzen

Prozessketten sowie die roboterbasierte Bearbeitung mit oder ohne aktiver oder passiver Kraft-Momenten-Regelung. Die Roboterbahnplanung realisieren wir durch ein modernes CAD/CAM System mit integrierter Robotersimulation.

Unser Ziel ist es, mit unserem technologischen Wissen und unserer Erfahrung industrielle Anforderungen an Produktionsprozesse und Prozessketten nach technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu optimieren.

Unsere Themen und Schwerpunkte

Analyse von Zerspanprozessen

Zur Ermittlung optimierter Fertigungsstrategien und technologischer Stellgrößen sind Kenntnisse der im Zerspan-prozess auftretenden mechanischen und thermischen Belastungen des Werkzeugs sowie der Auswirkung des Prozesses auf die Randzoneneigenschaften des Bauteils erforderlich.

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Adaptive Zerspanung

Für die wirtschaftliche Reparatur von individuell geformten Bauteilen werden immer häufiger adaptive Zerspan-technologien eingesetzt. Der Zerspanprozess folgt hierbei keiner einmal programmierten NC-Bahn, sondern wird kontinuierlich an die tatsächliche Kontur des Bauteils adaptiert.

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Entwicklung von Zerspanwerkzeugen

Hochwertige und moderne Produkte zeichnen sich durch innovative Werkstoffe und komplexe Gestaltung aus. Eine wirtschaftliche Herstellung ist jedoch nur durch eine prozesssichere Bearbeitung möglich. Grundlage dafür ist die stetige Erhöhung der Leistungsfähigkeit der verwendeten Werkzeuge.

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Hartstoffschichten auf Zerspanwerkzeugen

Die spanende Bearbeitung von Werkstoffen setzt voraus, dass deutlich härtere Schneidstoffe verfügbar sind. In diesem Zusammenhang sind Hartstoffbeschichtungen auf Zerspanwerkzeugen nicht nur von großer Bedeutung, sondern ermöglichen auch erhebliche wirtschaftliche und ökologische Fortschritte.

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Kurzprüfverfahren zur Bewertung von Schneidstoffen und Werkzeugbeschichtungen

Aufgrund der Vielzahl an möglichen Substraten, Schichtzusammensetzungen und Abscheidungsparametern ist die Entwicklung von innovativen Schneidstoffen und Werkzeugbeschichtungen technologisch anspruchsvoll und zeitintensiv.

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Prozesstechnologien in der Zerspanung

Durch die steigenden Anforderungen des internationalen Wettbewerbs ist Geschwindigkeit in der Produktion ein erfolgsentscheidender Faktor geworden. Moderne Prozesstechnologien und Bearbeitungsstrategien können dazu beitragen, wichtige Wettbewerbsvorteile zu erlangen.

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Werkzeug- und Bauteilqualifizierung

Die stetige Weiterentwicklung im Bereich der Bauteilwerkstoffe erfordert die Konzeption neuer, innovativer und leistungsfähiger Werkzeuge zur Steigerung der Bauteilqualität und Erhöhung der Werkzeugstandzeiten.

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Zerspanung von Hochleistungswerkstoffen

Der Einsatz von Hochleistungswerkstoffen ermöglicht Entwicklungssprünge vor allem in der Automobilindustrie und im Turbinenbau. Eine Erhöhung des Wirkungsgrades erfordert hier zumeist auch erhöhte Prozesstemperaturen, die extreme Anforderungen an die Werkstoffe stellen.

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