Die folgenden Projekte werden aus EFRE-Mitteln gefördert. Der Lehrstuhl Konstruktion und Fertigung bedankt sich beim Fördergeber für die Möglichkeit zur Realisierung der Forschungsvorhaben.
Erforschung ganzheitlicher, hybrid-elektrischer Antriebskomponenten für die Luftfahrt (GABRIEL)
Die für das Hybrid-Elektrische Antriebssystem (HEAS) relevanten fertigungstechnischen Fragestellungen werden im vorliegenden Vorhaben in enger Zusammenarbeit mit den Partnern Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG und ACCESS e.V. erforscht. BTU und ACCESS e.V. erforschen dabei gemeinsam innovative Fertigungstechnologien in den Bereichen additive Fertigung, Umformen sowie Gieß- und Sintertechnik für ausgewählte Komponenten des HEAS und erproben diese anhand bauteilnaher Labormuster. Für den Bereich Werkstoffe und Prozesse zielt das vorliegende Vorhaben darauf ab, die Fähigkeit zum Aufbau adaptiver Fertigungsketten mit extrem kurzen Prozesszykluszeiten für die Herstellung von Labormustern im Verbund zu erreichen.
MALEDIF: Maschinelles Lernen für die additive Fertigung
Die additive Fertigung (Additive Manufacturing - AM) erlangt stetig mehr Bedeutung in der Produktionstechnik und ist ein wesentlicher Träger für die Digitalisierung der Produktionswelt. Technologisches Ziel von MALEDIF aus Sicht der anwendungsnahen Forschung ist die Erforschung neuer Maschineller Lernalgorithmen als Befähiger für die Konstruktion und additive Fertigung von Bauteilen. Mit den Ergebnissen dieses Projekts sollen Assistenzsysteme für regionale Unternehmen entstehen, für die es ohne Einstiegshilfen nicht möglich ist, sich in die additive Fertigung metallischer Bauteile einzuarbeiten.
Modernisierung und Erweiterung eines Laser-Bearbeitungszentrums
Durch Umsetzung der Maßnahme soll eine moderne hybride Anlage geschaffen werden, welche ein frei programmierbares Laser-Bearbeiten und Generieren ermöglicht. Mit neuem Hybridverfahren soll Erforschung von Laser-Bearbeitung und Materialauftrag realisiert sowie wissenschaftliche Untersuchungen eines reproduzierbaren Prozessablaufs des Laser-Generierens durchgeführt werden. Dadurch können energieeffiziente Prozessrouten und die bislang am Lehrstuhl nicht realisierbaren Bearbeitungsprozesse für die Laser-Wärmebehandlung, flexible Reparatur und Modifikation von Bauteilen entwickelt werden.
Modulares Hybrid-Bearbeitungszentrum
Technologisches Ziel des Vorhabens ist es, ein modulares Hybrid-Bearbeitungszentrum zu beschaffen, das unterschiedliche flexible, lokal wirkende Fertigungstechnologien in einer Anlage integriert. Die Maßnahme zielt auf die Schaffung der Technologiefähigkeit zur automatisierten Herstellung von Kleinserien und Einzelteilen auf Basis digitaler Daten (Industrie 4.0) ab. Wesentliches strategisches Ziel der Maßnahme ist die Generierung der Technologiefähigkeit zur Unterstützung der anwendungsorientierten Forschungsziele der im Rahmen der Innovationsstrategie initiierten Cluster "Metall", "Kunststoff und Chemie", "Energietechnik" und "Verkehr, Mobilität und Logistik".
Das Modulare Hybrid-Bearbeitungszentrum ermöglicht es, u.a. mehrere lokal wirkende Fertigungsoperationen kombiniert oder sequentiell in einer Anlage durchzuführen, einen frei programmierbaren, reproduzierbaren Prozessablauf energieeffizienter Prozessrouten für die Herstellung von Leichtbaustrukturen zu gewährleisten sowie bislang am Lehrstuhl nicht realisierbare Fertigungsprozesse für die flexible Herstellung und Modifikation von Bauteilen durchzuführen.
Material- und ressourceneffizientere Prozessketten durch Kombination formender und additiver Fertigungsverfahren
Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Hybridprozesses aus formender und additiver Fertigung, um großvolumige Bauteile mit komplexen Geometrien in Kleinserien oder als Einzelteil wirtschaftlich herzustellen. Dabei sollen die Anwendungsszenarien geprüft, die resultierenden Eigenschaften der Kombination untersucht sowie die Wechselwirkungen erforscht werden. Des Weiteren sind die Auslegung der Fertigungskette und die Ableitung von Konstruktionsprinzipien Teile des Forschungsvorhabens.
Diese Verfahrenskombination hat das große Potenzial eine kostengünstige und materialeffiziente Fertigung unabhängig von der Komplexität zu ermöglichen. Dies ist besonders für kleine und mittlere Unternehmen der Metallverarbeitung interessant, wie sie in Brandenburg ansässig sind. Diese können damit ihr Produktportfolio signifikant erweitern und neue Geschäftsmodelle realisieren.
Entwicklung einer Softwarelösung für die Mikrostruktur- und Eigenschaftssimulation von Hochtemperaturwerkstoffen
Ziel dieses Vorhabens ist es, eine Mikrostruktursimulationssoftware für die Beschreibung der Mikrostruktur- und Fließspannungsentwicklung für die Auslegung von Warmumformprozessen für Hochleistungskomponenten aus Titan- und Nickelbasislegierungen mit integriertem Datenbanksystem zur Archivierung und Visualisierung von Werkstoffkenndaten und Modellparametern zu entwickeln. Diese Werkstoffe kommen u.a. verstärkt in für das Land Brandenburg zentralen Sektoren der Energie- und Verkehrstechnik zum Einsatz.
Erweiterung einer Schmiedepresse zu einem "Smart Forging Center" für Hochleistungskomponenten der Energie- und Verkehrstechnik
Ziel des Projektes ist es, die vorhandene Ausstattung bestehend aus einer Schmiedepresse, unterschiedlichen wechselbaren Werkzeugen, Erwärmungsanlagen und Messtechnik um einen Handling-Roboter zu erweitern und zu einem automatisierten Gesamtsystem, dem “Smart Forging Center”, zu integrieren.
Die Maßnahme zielt direkt auf die Schaffung der Technologiefähigkeit zur automatisierten Herstellung von Hochleistungskomponenten für die Energie- und Verkehrstechnik und den Metallsektor ab.
Entwicklung eines Walzverfahrens zur effizienten kontinuierlichen Herstellung strukturierter Halbzeuge für den Leichtbau
Hauptziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines kontinuierlichen, in die Prozesskette integrierbaren Prozesses zum Strukturieren von Blechhalbzeugen zur Substitution von konventionellen Strukturierungsverfahren durch eine optimierte, industrietaugliche Technologie. Das Hauptziel soll durch die Untersuchungen der Möglichkeit zur Integration des Strukturierungsprozesses in den Kaltwalzprozess erreicht werden.
Pulver-Sinteranlage für die energie- und materialeffiziente Herstellung von Hochleistungskomponenten der Energie- und Verkehrstechnik
Das Ziel des Projektes ist die Beschaffung einer Pulver-Sinteranlage. Die vervollständigt eine durchgängige Prozesskette zur Herstellung von Hochleistungskomponenten für die Energie- und Verkehrstechnik und den Metallsektor. Eines der technologischen Ziele ist dabei die Erhöhung der Materialausnutzung bei der Herstellung von Hochleistungskomponenten wie Turbinenschaufeln aus Titanaluminiden (TiAl).