Fraunhofer IPK

Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik

Technologien und industrielle Anwendungen

Der Transfer innovativer Technologien in industrielle Anwendungen ist eines der vorrangigen Ziele des Geschäftsfelds Produktionssysteme. Aufbauend auf langjährigen Erfahrungen und vertieft im täglichen Austausch mit unseren industriellen Partnern liegen unsere Schwerpunkte in folgenden Kompetenzfeldern:

Unser Angebot

Unseren Kunden und Projektpartnern bieten wir ein breites und bedarfsgerechtes Leistungsspektrum von der Beratung und Planung über die Umsetzung bis hin zur Implementierung. Besonders in der Automobil- und Zulieferindustrie, in der Luft- und Raumfahrttechnik, der Energietechnik, dem Werkzeugmaschinen- und Anlagenbau, der Medizintechnik, der Druckmaschinenindustrie sowie der holzverarbeitenden Industrie haben wir langjährige Erfahrungen gesammelt. Profitieren Sie von unserem umfassenden Angebot.

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Trockene und rückstandsfreie Bearbeitungstechnologien

Spezialisierungen und steigende Anforderungen an die Vorbehandlung, die Reinigung, das Trennen und das Entschichten stellen Anwender, Hersteller und Entwickler vor neue Herausforderungen. CO2-Technologien sind eine innovative, umweltneutrale Alternative zu konventionellen Verfahren. Wir bieten Lösungen, um Fertigungsprozesse bedarfsgerecht zu gestalten und den Aufwand für den Anwender zu minimieren.

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Industrieroboter als Bearbeitungsmaschine

Die intensive Entwicklung der Robotertechnik in den letzten Jahren hat den Industrieroboter zu einer multifunktionalen Bearbeitungsmaschine gemacht. Infolge dieser Entwicklung eröffnen sich für den Industrieroboter stetig neue Einsatzmöglichkeiten. Ziel des Fraunhofer IPK ist es, die bestehende Leistungsfähigkeit auf dem Markt verfügbarer Industrierobotersysteme zu nutzen, um die aktuellen Herausforderungen zu lösen.

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Bearbeitung von Hochleistungswerkstoffen

Zur optimalen Nutzung von Hochleistungswerkstoffen werden am IPK Schneidstoffe, Werkzeuggeometrien, Schnittparameter und Bearbeitungsstrategien an die gegebenen Bearbeitungsaufgaben angepasst. Dabei finden die legierungs- und vorbehandlungsspezifischen Eigenschaften der Werkstoffe ebenso Berücksichtigung wie die Qualitätsanforderungen an die Randzonenstruktur und Bauteilgeometrie.

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Additive Fertigungstechnologien

Das Fraunhofer IPK verfolgt das Ziel, die Potenziale additiver Fertigungsverfahren für die Serienfertigung im industriellen Umfeld nutzbar zu machen. Dazu entwickeln wir flexible Prozessketten, die in bereits bestehende sowie neue Abläufe integriert werden können und eine sichere, robuste Produktion zulassen.

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Maintenance, Repair and Overhaul

MRO hat eine hohe betriebs- und volkswirtschaftliche Bedeutung. Im Laufe des Produktlebens fallen neben ständiger und planbarer Wartung weitgehend unvorhersehbare Reparaturen an. Bei einer Überholung kann das Produkt nicht nur in einen neuwertigen Zustand versetzt, sondern über den ursprünglichen Auslieferungszustand hinaus auf ein zeitgemäßes technisches und wirtschaftliches Niveau gehoben werden.

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Präzisionsmesstechnik für die Mikroproduktion

Für die Herstellung und Qualitätssicherung von Mikrokomponenten und -strukturen werden Messverfahren benötigt, mit denen Messungen sub-mikrometergenau möglich sind. Weitere Anforderungen an Mikromessverfahren sind beispielsweise die Integration in Prozessketten, die Automatisierbarkeit sowie vielfältige Analysemöglichkeiten.

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Konstruktion, Herstellung, Erprobung von anwendungsoptimierten Mikrozerspanwerkzeugen

Unsere Leistungen in Bezug auf die Entwicklung von Mikrozerspanwerkzeugen umfassen die Optimierung der Makrogeometrie, die gezielte Mikrogeometriegestaltung durch z. B. Schneidkantenpräparationen und Untersuchungen zu Hartstoff-Beschichtungen. In Versuchen validieren wir den Mehrwert innovativer Werkzeuge anhand von Prozesskraftanalysen, Oberflächenbewertung und Verschleißmessungen.

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Herstellung von Bauteilen mit komplexen optischen Funktionen

Durch den Einsatz von geometrisch bestimmten Schneiden besteht bei der ultrapräzisen Dreh- bzw. Fräsbearbeitung, im Gegensatz zum Polieren, eine große Geometriefreiheit. Das bearbeitbare Werkstoffsprektrum umfasst hauptsächlich Nicht-Eisenmetalle sowie diverse Kunststoffe und Halbleiter.

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Ganzheitliche Entwicklung und Herstellung von Mikrospritzgusswerkzeugen

Verschiedene Wirtschaftszweige wie beispielsweise die Automobilindustrie oder die Biotechnologie benötigen Kunststoffteile im Mikrometerbereich. Mikrospritzgusswerkzeuge ermöglichen die Fertigung mikrostrukturierter Kunststoffbauteile mit sehr genauer Reproduzierbarkeit bei hohen Stückzahlen.

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Rationalisierung von Produktionsprozessen: Prozessanalyse und Optimierung

Mikrofertigungsprozesse reagieren aufgrund vieler Größeneffekte sensibel auf Prozessschwankungen. Mit einer gezielten Analyse und Optimierung von einzelnen Prozessen sowie von ganzen Prozessketten werden die Qualität, Produktivität, Prozesssicherheit, Anlagenverfügbarkeit, Wirtschaftlichkeit und der Ressourceneffizienz verbessert.

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Hybridmaschinenbau für präzise Anwendungen

Hohe Präzision bei einer gleichzeitiger Verkürzung der Bearbeitungszeit sind bislang Maschinenfeatures, die nur selten gemeinsam umgesetzt werden konnten. Um diese Eigenschaften in der Mikroproduktion zu kombinieren, werden am Fraunhofer IPK Hybridmaschinen mit kombinierter Fräs- und Laserbearbeitung entwickelt und erprobt.

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