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

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

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

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

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

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

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

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

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 %

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

Die TND-200 ist eine programmgesteuerte Drehmaschine mit Werkzeugrevolver für 12 Werkzeuge. Mit ihr werden kleine rundsymmetrische Teile gefertigt.

Technische Spezifikationen:

• Längsweg (z-Achse): ca. 200 mm
• Querweg (x-Achse): ca. 200 mm
• Max. Drehzahl: 5.000 U/min
• Leistungsbedarf: 20 kW

Die Trumatic LY 2500 ist eine 2D-CNC-Blechtafel-Schneidanlage mit einem 800 W Laser zum Schneiden von Metallblechen bis 10 mm Dicke. Ihr Arbeitsbereich beträgt 2500 mm x 1250 mm. Es können ebene Konturen aus Blechmaterial ausgeschnitten werden, die für Versuchskonstruktionen oder Bauteilprüfungen genutzt werden.

Technische Spezifikationen:

• Arbeitsfläche (B x T): 2500 mm x 1250 mm
• Laserleistung: 6 kW
• Schneidgeschwindigkeit (Ebene): 50 m/min

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 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 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 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 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.

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