Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWSEnergieeffiziente Fertigung mit neuester Anlagentechnik
Der sparsame Umgang mit Energie ist seit Jahrzehnten eine wichtige Komponente nachhaltiger Fertigung. Sowohl die Anlagentechnik als auch eine Vielzahl von Technologien besitzen das Potenzial, Prozesse energieeffizienter und damit kostengünstiger zu machen. Im Rahmen des Forschungsprojektes "Energieeffiziente Füge- und Fertigungstechnik (EFFI)" wurde die Forschungsinfrastruktur des Fraunhofer-Institutes für Werkstoff- und Strahltechnik IWS Dresden mit maßgeblicher finanzieller Unterstützung des Landes Sachsen und der EU verbessert und die Basis für die Entwicklung neuer energieeffizienter Füge- und Fertigungstechnologien gelegt.
Die Förderung durch das Land Sachsen und die EU kommt den Unternehmen gleich doppelt zu Gute:
- 3,1 Mio. Euro wurden vom Fraunhofer IWS direkt an Unternehmen in Deutschland, zwei Drittel davon in Sachsen, vergeben und dienen so unmittelbar zur Stärkung der Wirtschaft.
- Dank der anlagentechnischen Erweiterung kann das Fraunhofer IWS im Rahmen öffentlich geförderter oder bilateraler Projekte mit Industriepartnern einen wesentlichen Beitrag zur Steigerung der Energieeffizienz und Kostensenkung in der industriellen Fertigung leisten.
Mit der Projektförderung wurde im Fraunhofer IWS Dresden ein vollkommen neues Technologiekonzept umgesetzt. Es basiert anlagenseitig auf dem Pentapod-Prinzip der in Chemnitz ansässigen Firma METROM Mechatronische Maschinen GmbH, die dafür mit dem Sächsischen Innovationspreis 2009 ausgezeichnet wurde. Der Pentapod setzt für die spanende Bearbeitung neue Maßstäbe hinsichtlich Dynamik, Energieeffizienz und Präzision. Für hocheffiziente Fügeverfahren, wie z.B. Laserstrahlschweißen, stellt der Pentapod eine kostengünstige Alternative im Vergleich zu ähnlichen präzisen Bewegungssystemen dar. Durch die Kombination beider Technologien in einem Bewegungssystem wird eine äußerst kostengünstige Bearbeitung komplizierter 3D-Bauteile möglich.
Erstes Applikationsbeispiel für die neuartige Hybridbearbeitungsanlage ist das mehrlagige Schweißen von hochfesten Stählen im 3D-Bereich mit Einschweißtiefen von 50 mm bei Nahtbreiten von nur 3 mm. Die erforderliche mechanische Fügestellenvorbereitung und Nahtnachbehandlung kann mit dem neuen Anlagenkonzept zeit- und kostengünstig in einer Anlage und Bauteilaufspannung erfolgen. Es erlaubt dabei auch den mobilen Einsatz vor Ort, z.B. für Reparaturschweißungen an großen Bauteilen. Mit technologischer Unterstützung durch das Fraunhofer IWS soll dieses innovative Anlagenkonzept Eingang in die Luft- und Raumfahrtindustrie finden.
Ein weiterer Schwerpunkt des Forschungsprojektes ist das Schweißen und Schneiden mit neuen Lasern, die sich durch eine brillante Strahlqualität und einen hohen Wirkungsgrad auszeichnen. Mit den neu beschafften Laseranlagen wird es möglich, industriell eingeführte Technologien durch Remote-Technologien zu ersetzen und Bearbeitungszeit drastisch zu verkürzen. Anwendungsbeispiele dafür sind das Schneiden von Kunststoffen, Textilien, aber auch Metallen sowie das Schweißen von Wärmetauschern, Batterien oder Blechen im Karosseriebereich. Im Rahmen des 5. Internationalen Workshops "Faserlaser" präsentiert das Fraunhofer IWS vom 30. September bis 1. Oktober 2009 im Maritim International Congress Center in Dresden die auf der neuen Anlagentechnik basierenden Forschungsergebnisse.