Forum Werkzeug-, Modell- & Formenbau

MITTWOCH, 23. JUNI 2021

Ort: CongressCenter, 2. OG, Raum Christian Reichart

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08:30 - 09:00
Check-In
09:00 - 09:45

Die Luft- und Raumfahrtindustrie ist geprägt von kleinen Stückzahlen, höchsten Sicherheitsanforderungen und wie kaum eine andere Branche von der Notwendigkeit, Gewicht zu sparen. Jede s reduzierte Kilogramm Gewicht spart bis zu 3 kg Co2 – und das täglich. Auch die kurzfristige Versorgung mit Ersatzeilen ist eine Herausforderung. Damit ist die Luftfahrtindustrie ideal für die Einführung von Bauteilen, welche topologisch optimiert und in 3D Druck Verfahren hergestellt werden. Seit über 10 Jahren werden Teile von konventionellem Design und konventioneller Fertigung in additiven Verfahren umgestellt. Die Ergebnisse sind eindeutig: Bauteile werden leichter, kleiner und können mehr Funktionen in sich integrieren. Trotzdem geht der Umstellungsprozess nur schrittweise voran. Das hat mehrere Ursachen und beginnt vor allem mit dem Anspruch an höchste Sicherheit. Bei bestehenden Design- und Produktionsverfahren liegen alle Qualifikationen vor, welche für die geforderte Sicherheit der Bauteile erforderlich sind. Für den 3D Druck stehen wir leider noch am Anfang und investieren sehr viel Zeit und Energie in Prozessqualifizierungen. Wir müssen sicherstellen, dass die inneren Strukturen und die Oberflächen allen Anforderungen für einen dauerhaften, sicheren Betrieb garantiert erfüllen. Parallel arbeiten wir natürlich weiter an der Optimierung der Prozesse, an neuen Materialkombinationen und Designverfahren denn wir sind sicher: 3D Druck wird für das klimaneutrale Flugzeug der Zukunft unabdingbar sein.

Volker Thum | BDLI Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie e.V.

Volker Thum, Hauptgeschäftsführer

Volker Thum übernahm 2015 die Position des Geschäftsführers des Bundesverbands der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie. Zuvor war er 25 Jahre bei AIRBUS tätig. Er hatte verschiedene Aufgaben in den Bereichen Produktion, Finanzen und Beschaffung in Deutschland und Frankreich. Vor seinem Wechsel zum BDLI leitete er ab dem 1. Januar 2013 das AIRBUS-Werk in Bremen, nachdem er seit Ende 2008 für den AIRBUS Aero structure Procurement verantwortlich war. Seine bisherigen Aufgaben: AIRBUS General Procurement und Facility Management 2007/2008, Rumpfproduktion in Deutschland 2006/2007, AIRBUS Cost Center Controlling von 2002 bis Ende 2005.

Volker Thum freut sich mit seiner internationalen und multifunktionalen Erfahrung die Deutsche Luft- und Raumfahrtindustrie als Hauptgeschäftsführer des Verbandes in Berlin zu unterstützen.

09:45 - 10:15
Kaffeepause & Besuch der Ausstellung
10:15 - 11:45
Forum "Software, Prozesse, Konstruktion II" im Raum Christian Reichart
11:45 - 12:15
Mittagspause und Besuch der Ausstellung
Session 1
12:15 - 12:45

Unvorhersehbare Umweltprobleme oder Gesellschaftsereignisse und nicht geplante Nachfrageschwankungen in Zeiten der Digitalisierung fordern hohe Flexibilität in der Produktion. Flexibilität benötigt verlässliche effiziente Rahmenbedingungen, die genormt sind. Angefangen bei der Reduzierung des Datenvolumens mit entsprechender Standardisierung, Produktionsoptimierung, unterstützt durch intelligente KI-Lösungen und Erweiterung von Leistungen durch flexible Cloud-Lösungen. Ziel ist es tragfähige, zukunftsorientierte und nachhaltige Lösungen mit dem richtigen Maß an Standardisierung und Individualität zu finden. Funktionierende und nachhaltige Lösungen sind die Erfolgsfaktoren für die AM-Fertigung.

Ingrid Prestien | CIPRES GmbH
12:45 - 13:15

Moderne spanende Metallbearbeitung ist geprägt von Werkzeugmaschinen mit sehr hohen Vorschüben und Schnittgeschwindigkeiten. Darüber hinaus kommen zunehmend schwieriger zu zerspanende Materialien zum Einsatz. Mit Hilfe des Metall-3D-Drucks können Zerspanungswerkzeuge hergestellt werden, die eine optimierte und zielgerichtete Kühlschmierstoffführung aufweisen. Das simulationsgestützte Einbringen von Kühlschmiermittelkanälen in additiv gefertigten Werkzeuggrundkörpern kann sowohl die Temperaturentwicklung als auch die Späneausbringung aus dem Spanraum positiv beeinflussen und so zu einer erhöhten Prozesssicherheit und Standzeit führen. Für eine funktionsoptimierte Auslegung des Kanalsystems ist in der Entwicklungsphase der Einsatz von Strömungssimulation mittels CFD-Technologie unerlässlich. Im Rahmen dieses Vortrags werden Ergebnisse der Untersuchungen an additiv gefertigten Zerspanungswerkzeugen mit integrierten Kühlschmierstoffsystemen vorgestellt.

Dr. Gerhard Panzl | Fuchshofer Präzisionstechnik GmbH
13:15 - 13:45

Diese neue Technologie, die in relativ kurzer Zeit schnell Ergebnisse liefern kann faszinierte mich als Geschäftsführer eines Metallverarbeitenden Betriebes bereits von 6 Jahren. Es folgten Teilnahmen an Kongressen und Messebesuche um mehr über diese Technologie sowie Ihre Verfahren zu lernen. Sehr schnell fiel die Entscheidung in so eine Anlage zu investieren; Anfangs in Kunststoff mit FDM Technologie.
Diese Technologie wurde recht schnell im Betrieb für Vorrichtungen, Werkzeuge oder Handmuster bzw. Einrichtteile implementiert und fand eine hohe Akzeptanz bei den Mitarbeitern da diese nun bei Neuteilen neben Zeichnungen auch 1:1 Muster zur Verfügung hatten.
Die Planung einer SLM Anlage begann, spannend die Fragen, wie kann man diese Technologie in den Betrieb einbinden, wo gibt es einen Mehrwert, was muss beachtet werden und eine der spannendsten Fragen: Wie kalkuliere ich diese Teile?

Marco Werling | mawe presstec GmbH

 

 

13:45 - 14:15
Kaffeepause und Besuch der Fachmesse
Session 2
14:15 - 14:45

Der Leitgedanke Material effektiv zu nutzen wird bereits von Additiver Fertigung gelebt. Mit dem Hermle Metall Pulver Auftrag (MPA) soll dieser Ansatz der Nachhaltigkeit auch innerhalb eines einzelnen Bauteils verstärkt Anwendung finden können. Durch die kontinuierliche Kombination verschiedenster Pulverwerkstoffe können Materialeigenschaften lokal und zielgerichtet verändert werden. Solche Gradientenwerkstoffe ermöglichen die Verbindung von oft gegensätzlichen Werkstoffcharakteristika, wie zum Beispiel der hohen Leitfähigkeit von Kupfer und der Härte eines Werkzeugstahls innerhalb eines Bauteils.
Das, zu den kinetischen Spritzverfahren gehörende, MPA-Verfahren ist hierbei in der Lage generativ Material ohne die Bildung einer schmelzflüssigen Phase aufzubauen. Pulverpartikel werden durch die Expansion eines komprimierten und erwärmten Gases innerhalb einer Lavaldüse derart beschleunigt, dass die kinetische Energie der Partikel ausreicht bei Aufschlag eine metallische Bindung einzugehen. Durch die Nutzung mehrerer getrennter jedoch simultan betreibbarer Pulverförderer können so Anteile verschiedener pulverförmiger Ausgansstoffe über die Aufbauhöhe variiert werden. Die Kombination des Materialauftrages mit einer Hermle C40 CNC-Fräsmaschine ermöglicht eine konventionelle Nachbearbeitung des additiv hergestellten Gradientenwerkstoffs direkt innerhalb der MPA- Anlage.
Im Rahmen des Vortrags wird ausgehend von einer kurzen Beschreibung des MAP-Verfahrens sowie bereits erfolgreicher Anwendungen im Werkzeugbau auf die Erzeugung von Materialkombinationen innerhalb von Gradientenwerkstoffen eingegangen. Neben ersten Erfolgen werden hierbei auch die zu lösenden Problemstellung diskutiert.

Lucas Adler | Hermle Maschinenbau GmbH

Lucas Adler

14:45 - 15:15

Die Additive Fertigung ermöglicht die Herstellung von Bauteilen mit komplexen Geometrien und innenliegenden Hohlräumen. Der hohe Grad an Gestaltungsfreiheit bietet die Möglichkeit, topologie-optimierte Bauteile und Bauteile mit integrierten Komponenten wie Sensoren und Aktoren herzustellen. Das pulverbettbasierte Schmelzen von Metallen mittels Laserstrahl (PBF-LB/M) ist ein inzwischen weit verbreitetes additives Fertigungsverfahren. In Kooperation mit dem Lehrstuhl für Hybrid Additive Manufacturing der Ruhr-Universität Bochum untersucht die voestalpine Additive Manufacturing Center GmbH die Integration von Sensoren in Spritzguss-, Druckguss- und Blechumformwerkzeuge, welche durch PBF-LB/M hergestellt werden. In einem aktuellen Forschungsprojekt werden Temperatursensoren und Drucksensoren in die oben genannten Werkzeuge aus zwei unterschiedlichen Materialien, Uddeholm AM Corrax bzw. Böhler AMPO W360, integriert. Mit Sensoren ausgestattete Demonstratorwerkzeuge werden entwickelt, um Messungen unter realen Betriebsbedingungen durchzuführen und die Möglichkeiten des verfolgten Ansatzes zu evaluieren. Ein wesentlicher Teil des Projekts ist daher die Entwicklung von Konstruktionsrichtlinien, um eine reproduzierbare Integration und zuverlässige Messungen zu gewährleisten.

Nick Hantke | Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl für Hybrid Additive Manufacturing

Nick Hantke - Kurzvita:

  • seit 04/2019: Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Hybrid Additive Manufacturing der Ruhr-Universität Bochum
  • 10/2017 - 03/2018: Wissenschaftliche Hilfskraft mit Bachelorabschluss am Lehrstuhl Werkstofftechnik der Ruhr-Universität Bochum
  • 01/2017 - 09/2017: Studentische Hilfskraft am Lehrstuhl Werkstofftechnik der Ruhr-Universität Bochum
  • 08/2015 - 09/2016: Studentische Hilfskraft am Lehrstuhl Werkstofftechnik der Ruhr-Universität Bochum
15:15 - 15:45

Im Bereich des Aluminium Kokillenguss sowie Aluminium Druckguss existiert grosses Potenzial fuer die additive Fertigung. Standard Materialien, wie z.B. 1.2709 sind aufgrund zu geringer Verschleißfestigkeit jedoch oftmals nicht ausreichend fuer die meisten Anwendungen. Aufgrund dessen hat JELL einen Prozess entwickelt, welcher es ermoeglicht verschleissßfeste, konturnah gekuehlte Werkzeugeinsaetze aus 1.2365 herzustellen. Anhand von Beispielen soll gezeigt werden, dass diese Einsaetze erfolgreich eingesetzt werden und welche Vorteile diese gegenueber anderer bestehenden Alternativen besitzen.

Alexandra Svoboda | JELL GmbH & Co. KG

Alexandra Svoboda

15:45 - 16:15

Die Praesentation stellt die Moeglichkeiten und Herausforderungen der Integration der AM-Technologie in das Boeing 777X Folding Wingtip System anhand eines Hydraulikaktuators dar.
Die Fallstudie zeigt, wie Liebherr Herausforderungen wie thermische Spannungen in der Produktion, Druckabfaelle im Betrieb, Oberflaechenbehandlung und Verschleißeoberflaechen von Titanaktuatoren begegnet.

Darüber hinaus wird ein Ausblick auf die Herausforderungen der Technologie und die Umsetzung hochintegrierter Komponenten in die Serienfertigung gegeben.

Alexander Altmann | Liebherr-Aerospace Lindenberg GmbH
16:15
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