Hydraulische Isotherm-Schmiedepresse

Die hydraulische Isotherm-Schmiedepresse ist mit einer Kammer zum Betrieb unter Schutzgas für Temperaturen bis 1300 °C ausgerüstet und ermöglicht mithilfe eines enthaltenen Ofens sowie eines Handling-Roboters die automatisierte Fertigung von Bauteilen aus Hochleistungswerkstoffen wie Titanaluminiden und Superlegierungen. Darüber hinaus kann mit Einschränkungen bei der Manipulation auch ein Schmieden im Vakuum erfolgen.

Technische Spezifikationen:

  • Hersteller: ELMES/Presstec/Oilgear Towler
  • Aufspannfläche (B x T): 1100 mm x 1320 mm
  • Max. Stößelkraft: 17.000 kN

Hydraulische Tiefziehpresse HYDRAP HPDZb 500

Die doppeltwirkende hydraulische Tiefziehpresse mit integriertem Ziehkissen und einer Gesamtkraft von 5000 kN ermöglicht Untersuchungen von konventionellen Blechumformprozessen (z. B. Tiefziehen), wirkmedienbasierten Umformverfahren (z. B. Hochdruckblechumformung und hydromechanisches Tiefziehen) sowie die Strukturierung von Blechen.

Technische Spezifikationen:

  • Aufspannfläche (T x B): 1500 mm x 1000 mm
  • Max. Presskraft: 5.000 kN

Umformpresse SMG HZPU 100-750

Die HZPU 100-750 ist eine doppeltwirkende hydraulische Ziehpresse in Doppelständerbauart mit integriertem Ziehkissen. Mit dieser wird neben den konventionellen Kaltumformprozessen das Fügen durch Umformen, z.B. mittels Knickbauchen, erforscht.

Technische Spezifikationen:

  • Aufspannfläche (T x B): 750 mm x 560 mm
  • Max. Presskraft: 1.000 kN

SMS Schraubspindelpresse SPPE 6,3

Die Schraubspindelpresse der SMS Group ist mit einem elektrischen Direktantrieb und hydraulisch angetriebenen Ausstoßer ausgestattet. Zwei Industrieroboter von ABB ermöglichen eine vollautomatisierte Be- und Entladung sowie Schmierung der Gravur.

Technische Spezifikationen:

  • Max. Presskraft: 6,3 MN
  • Max. Aufspannfläche (B x T): 660 mm x 750 mm

Horizontale CNC-Streckbiegemaschine

Die horizontale Streckbiegemaschine der Firma Wensing wird für Streckbiegeprozesse an Profilen genutzt. Sechs numerisch gesteuerte Achsen ermöglichen die Fertigung räumlich komplexer Geometrien (z. B. Hohlprofile im Dach eines Fahrzeugs). Mit beheizbaren Werkzeugen kann das Streckbiegen von kalt schwer umformbaren Werkstoffen wie Magnesium bei erhöhten Temperaturen realisiert werden.

Technische Spezifikationen:

  • 6 Achsen
  • Max. Streckkraft: 60 kN
  • Beheizte Werkzeuge (bis 450°C)

Randbiegemaschine R1000 für die inkrementelle Umformung

Die halbautomatische Randbiegemaschine R1000 von OMERA MAWE ist mit max. 3 Bearbeitungseinheiten ausgestattet. Mit dieser können runde und unrunde Teile am Rand umgeformt und Teile durch Falzen gefügt werden. Mittels profilierten Rollen können besondere Falzformen und Strukturmuster erzeugt werden.

Technische Spezifikationen:

  • Tischplatte (L x B ): 1915 x 1150 mm
  • Max. Spreizzylinderkraft: 10 kN

Duo-Warmwalzanlage Carl Wezel

Die reversierbare Duo-Warmwalzanlage BW 850/330 eignet sich zum Walzen von Aluminium-, Stahl- und Magnesiumlegierungen. Zur Verbesserung des Umformverhaltens sind die Walzen bis 320°C temperierbar. Die Anlage wird u.a. zum Walzen von Blechen mit variablen Wandstärken genutzt.

Technische Spezifikationen:

  • Walzenbreite: 800 mm
  • Walzdruckkraft: 1600 kN
  • Walzgeschwindigkeit: 0-50 m/min
  • Max. Walzentemperatur: 320°C

Laborwalzwerk

Das Laborwalzwerk wird vom Lehrstuhl für eigene Anwendungen eingesetzt, um z.B. Bleche für Versuche auf ein bestimmtes Maß zu walzen oder mechanische Eigenschaften durch Kaltumformung gezielt einzustellen. Leicht auszuwechselnde Walzkörper ermöglichen dabei auch das Walzen von unterschiedlichen Strukturen, um besondere Eigenschaften der Bleche wie z.B. erhöhte Steifigkeit oder eine vergrößerte Oberfläche zu erzielen.

Technische Spezifikationen:

  • Wechselbare Walzkörper
  • Walzenbreite: 200 mm
  • Max. Drehmoment: 2100 Nm
  • Walzgeschwindigkeit: 24 m/min

Roboter-basierte Inkrementelle Blechumformung

Mit dem 6-achsigen ABB-Roboter IRB 6700-300 werden in einem selbstkonstruierten Spannrahmen Bleche schrittweise bis zur Endkontur umgeformt. Die Regelung des Roboters erfolgt dabei kraftgesteuert und berücksichtigt die elastische Verformung des Roboterarms.

Technische Spezifikationen:

  • Max. Tragkraft: 3 kN
  • Max. Ausladung: 2,7 m
  • Genauigkeit: 0,06 mm Positionierwiederholung
  • Genauigkeit: 0,07 mm Bahnwiederholung

SLM® 280 2.0

Mit der SLM® 280 2.0 von SLM Solutions werden Bauteile unter Schutzgasatmosphäre im Pulverbett mittels Laser additiv gefertigt. Die Pulverversorgungseinheit mit 90l Pulvertank erlaubt einen vollautomatisierten Betrieb mit gleichzeitigem Sieben des zuzuführenden Pulvers für die Prozesskontrolle. Die Twin-Optik erlaubt das lokale Vor- und Nachwärmen bei der additiven Fertigung.

Technische Spezifikationen:

  • Faserlaser mit max. Laserleistung: Twin-Optik (400 W & 1000 W)
  • Pulver-Versorgungseinheit
  • Variable Schichtdicke: 20 µm - 90 µm
  • Minimale Strukturgröße: 150 µm
  • Schutzgas: Argon oder Stickstoff
  • Arbeitsraum (L x B x H): 280 mm x 280 mm x 365 mm

AconityMIDI SLM-Anlage

Mit der SLM-Anlage von AconityMIDI werden im pulverbettbasierten Verfahren mittels Faserlaser Bauteile mit einer hohen Genauigkeit hergestellt. Durch eine beheizbare Bauplattform kann u.a. Verzug kompensiert werden. Die Bauplattformheizung (1200°C) erlaubt die additive Fertigung von Hochtemperaturwerkstoffen wie Titanaluminiden.

Technische Spezifikationen:

  • Laserleistung: 400 W (Single Mode)
  • Max. Vorheiztemperatur: 1200 °C
  • Max. Bauraum (D x H): 170 mm x 200 mm
  • Schichtdicke: Minimal 10 µm
  • Max. Scangeschwindigkeit: 4 m/s

eLMD

Die eLMD von LUNOVU vereint die Technologien Laserschneiden und Laser-Pulverauftragschweißen (LMD) in einer Maschine. Die Anlage verfügt über zwei auswechselbare Prozessköpfe. Mit dem Laserschneidkopf werden Blechzuschnitte präzise hergestellt. Ein zweiter Prozesskopf für LMD ist mit einer Dreistrahlpulverdüse ausgestattet, die das Metallpulver in den Fokus des zentrierten Laserstrahls führt, wo es aufgeschmolzen wird.

Technische Spezifikationen:

  • Hybridanlage für das Laserschneiden und Laserauftragschweißen (LMD)
  • Diodenlaser mit max. 2,5 kW
  • Wassergekühlte Dreistrahlpulverdüse
  • 3 Achsen Portalsystem
  • Arbeitsraum (L x B x H): 500 mm x 1000 mm x 500 mm

Kjellberg Laser-Plasma-Hybridschweißanlage

Die Laser-Plasma-Hybridschweißanlage ist ein additives Fertigungssystem, welches die Verfahren Plasma- (PAS) und Laserauftragschweißen (LAS) in einer Maschine kombiniert. Der Prozesskopf wird mittels eines FANUC 6-Achs-Roboter bewegt und kann wahlweise mit dem benötigten Lasersystem oder dem Plasmabrenner ausgerüstet werden. Beim PAS erfolgt das Auftragschweißen mit Pulver, beim LAS kann entweder Pulver oder Draht eingesetzt werden. Ein zusätzlicher 2-Achs-Dreh-Kipptisch ermöglicht das Generieren in Schwerkraftrichtung. Mittels Laserscanner können Schweißnähte während des Auftragsprozesses überwacht werden. 

Technische Spezifikationen:

  • Koaxiales Diodenlasersystem für Pulver und Draht
  • Zusätzliche elektrische Drahtvorwärmung (Heißdraht)
  • Plasma-Auftragschweißen
  • Insgesamt 8 steuerbare Achsen
  • Arbeitsraum Roboter (L x B x H): 2500 mm x 2500 mm x 1500 mm
  • Wiederholgenauigkeit Roboter: 0,07 mm

3D-Druck MSG-CMT-Prozess

Die Guttroff-Schweißzelle mit einem 6-Achsen-Fanuc Roboter und Fronius TPS 500i MSG-Schweißquelle ermöglicht die additive Fertigung von Bauteilen unterschiedlich komplexer Geometrie aus allen schweißbaren Werkstoffen.

Technische Spezifikationen:

  • Sechs-Achsen Schweißroboter (7 kg Tragkraft)
  • max. Verfahrgeschwindigkeit 4000 mm/s
  • Zwei-Achsen Dreh/-Kipptisch (Aufnahmelast: 500 kg)
  • MSG-Schweißquelle mit CMT-Prozess
  • Möglichkeit zur Prozessänderung WIG, Elektrode
  • bis 500 A Schweißstrom
  • Gasmischer (Gase Argon, Helium, CO2)
  • Brenner-Reinigungsstation für vollautomatisierte Prozesse

Atomizer AU1000HT von BluePower

Mit dem Atomizer AU1000HT (High Temperature) von Blue Power können Metalle mit unterschiedlichen Schmelztemperaturen, wie z.B. Eisen, Kupfer, Cobalt und Nickel, unter Schutzgasatmospähre zu Pulver verdüst werden. Das verdüste Pulver kann für SLM oder SPS-Prozesse genutzt werden. Die Partikelgröße kann durch auswechselbare Zerstäubersystem in einem sehr weiten Bereich variiert werden.

Technische Spezifikationen:

  • Tiegelvolumen: 1500 cm³
  • Maximale Arbeitstemperatur: 1750 °C
  • Schutzgas: Argon oder Stickstoff

Windsichter AC1000 von BluePower

Mit dem Windsichter wird verdüstes Metallpulver in Fein- und Grobkorn aufgeteilt. Hierzu fördert eine Vibrationsrinne die Pulvermischung gleichmäßig in den Windsichter. Ein Zyklon dient der Abscheidung des Feinkorns aufgrund von Masseunterschieden.

Technische Spezifikationen:

  • Behältervolumen: 3000 cm³
  • Aufgabemenge: ca. 6 kg Bronze oder Stahl
  • Typische Teilchengröße: max. 200 µm
  • Einstellbereich der Trenngrenze: 7 bis 45 µm (für Bronze und Stahl)

FCT Spark Plasma Sinteranlage

Mit der Sinteranlage HP D 10-SD werden pulverförmige Werkstoffe mittels Stempel verdichtet und durch direkten elektrischen Stromdurchgang gesintert. Das Sintern kann unter Vakuum oder Schutzgas durchgeführt werden.

Technische Spezifikationen:

  • Aufheizrate: 5 – 1000 K/min
  • Presskraft: 3 – 100 kN
  • Max. Bauteildurchmesser: 50 mm
  • Max. Arbeitstemperatur: 2400 °C

Umformdilatometer DIL 805 A/D/T

Mit dem Abschreck- und Umformdilatometer DIL 805 A/D/T wird die Phasenumwandlung in Abhängigkeit des Temperatur-Zeit-Verlaufs ermittelt und so die Phasenzusammensetzung bestimmt. Hierzu können die Dilatometerproben induktiv auf bis zu 1500 °C aufgeheizt werden. Die Erweiterung um ein Zug-/Druckmodul ermöglicht die Aufnahme von Fließkurven im Zug- und Stauchversuch sowie die Untersuchung der Gefügeausbildung unter Umformbedingungen.

Technische Spezifikationen:

  • Temperaturbereich: 20 °C – 1500 °C
  • Max. Aufheizgeschwindigkeit: 4000 K/s
  • Max. Abkühlgeschwindigkeit: 2500 K/s
  • Max. Druckkraft: 20 kN
  • Umformgeschwindigkeit: 0,001 – 10 s-1

Isotherm-Prüfmaschine

Die Isotherm-Prüfmaschine besteht aus einem Gestell mit zwei vertikal sowie kollinear angeordneten elektrischen Servospindelpressen und einem Schutzgasofen, der die bewegten Stößel respektive Werkzeuge umgibt. Durch einen einfachen Austausch der Werkzeuge sowie die Wahl der Probengeometrie lassen sich diverse Umformoperationen unter isothermen Bedingungen physikalisch simulieren. Die Umformgeschwindigkeit kann in einem weiten Bereich gewählt werden. Stickstoff oder Argon als Schutzgas vermeiden einen störenden Oxidationseinfluss.

Technische Spezifikationen:

  • Max. Stößelkraft: 100 kN
  • Max. Stößelhub: 50 mm
  • Max. Ofentemperatur: 1250 °C
  • Min. Stößelgeschwindigkeit 0,01 mm/s
  • Max. Stößelgeschwindigkeit 200 mm/s

Universalprüfmaschine ZWICK Z250

Auf der Universalprüfmaschine können Zug-, Druck- und Biegeversuche mit einer Prüfkraft bis 250 kN durchgeführt werden. Verschiedene Kraft-, Weg- und Dehnungssensoren stehen dem Lehrstuhl zur Verfügung. Die Maschine kann bei Bedarf mit einer Thermokammer (max. 300 °C) und einem Röhrenofen (max. 1150 °C) erweitert werden.

Technische Spezifikationen:

  • Max. Prüfkraft : 250 kN
  • Kraftmessbereiche: 5 kN; 50 kN; 250 kN
  • Max. Prüftemperatur: 1150 °C

Rauheitsmessgerät Hommeltester T1000

Mit dem T1000 können alle Rauheitskenngrößen und Formabweichungen technischer Oberflächen nach DIN EN ISO 4287 ermittelt werden. Durch den mobilen Aufbau kann das Gerät auch direkt an größeren Bauteilen eingesetzt werden.

Technische Spezifikationen:

  • Messart: Gleitkufenmessung (Tastschnittverfahren)
  • Messbereich/Auflösung: ± 80 µm/0,01 µm; ± 320 µm/0,04 µm

Formänderungsanalysesystem GOM Aramis/Argus 5M

Das System kann materialunabhängig eingesetzt werden und erfasst während der Prüfung die Dehnungen, Dehnraten und Verschiebungen der Probenoberfläche. Dazu wird vor dem Versuch ein stochastisches Muster aufgetragen.

Technische Spezifikationen:

  • Bildaufnahmerate: 15 – 30 Hz
  • Kameraauflösung: 2248 x 2048 Pixel
  • Messbereich: mm² bis > m²
  • Dehnungsmessbereich: 0,01 bis > 100 %
  • Dehnungsmessgenaugikeit: bis zu 0,01 %

Bearbeitungszentrum Cincinnati ARROW 1000

Die ARROW 1000 ist ein Vertikal-Bearbeitungszentrum, mit dem Bauteile durch Fräsen gefertigt werden. Neben der Zerspanung wird diese Maschine für die Erforschung der Inkrementellen Blechumformung genutzt. Ein Werkzeugmagazin mit 21 Plätzen erlaubt einen schnellen automatischen Wechsel von Werkzeugen oder Messmitteln.

Technische Spezifikationen:

  • Arbeitsbereich (X; Y; Z): 1000 mm; 500 mm; 500 mm
  • Max. Spindeldrehzahl: 6.000 U/min
  • Leistungsaufnahme: 25 kVA

Portalfräse GR-510 HAAS Automation Inc.

Die GR-510 erlaubt die Fertigung von langen Bauteilen durch ihren weitläufigen Arbeitsbereich. Hierzu zählen unter anderem Umformwerkzeuge (z.B. für das Streckbiegen) oder Prototypenteile (z.B. Fahrgestelle).

Technische Spezifikationen:

  • Arbeitsbereich (X; Y; Z): 3073 mm; 1549 mm; 279 mm
  • Max Spindeldrehzahl: 8100 U/min
  • Max. Spindelleistung: 11,2 kW
  • Werkzeugaufnahme: CT oder BT 40

Creo

Creo Parametric ist eine 3D-Modellierungssoftware für die Konstruktion von Bauteilen und -gruppen und zum Erstellen technischer Zeichnungen. Eine integrierte NC-Funktion ermöglicht das Generieren von NC-Code zum direkten Überspielen von Fräsprogrammen auf CNC-Maschinen.
Die Software wird ergänzt durch ein Funktionspaket für einfache mechanische und thermische Simulationen.

QForm

QForm ist eine Software zur Simulation von Prozessen in der Massivumformung. Die Berechnungen können dabei mit impliziter oder expliziter Methode erfolgen. Die Funktionalität ist durch zusätzliche Module, z.B. thermo-mechanisch gekoppelte Werkzeug-Werkstücksimulation, Wärmebehandlung und Gefügeentwicklung, erweitert.

LS Dyna

LS-DYNA ist eine Software für die FEM-Simulation, insbesondere für nicht-lineare und hochdynamische Modelle. Mit dieser werden z.B. Crashsituationen oder Umform- und Schweißprozesse modelliert. Durch Benutzerroutinen ist die Implementierung eigener Materialgesetzte möglich.

Abaqus

Abaqus ist ein Softwarepaket, mit dem statisch-dynamische, thermische und elektrodynamische Simulationen durchgeführt werden, z.B. für Schwingungsanalysen und Wärmeübertragungen. Mittels der Skriptsprache Python lassen sich eigene Skripte für Modellaufbau und automatisierte Auswertung erstellen.

Simulationsserver

Zur numerischen Simulation von Modellen werden zwei Rechenserver eingesetzt. Diese zeichnen sich durch eine leistungsstarke Hardware aus und stehen dem gesamten Lehrstuhl für die Nutzung der Simulationsprogramme zur Verfügung.

Technische Spezifikationen:

  • 12 CPU-Kerne @ 2,2 GHz
  • 144 GB RAM
  • 4 TB User-HDD
  • Windows-Terminal-Server