Projektdaten

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Numerische Analyse des Fertigungsprozesses zur zeit- und ortsaufgelösten Prognose des Verzuges von Rohrstrukturen

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Im Fokus des Forschungsprojekts steht die Entwicklung einer Versuchsanlage, welche die gesamte Prozesskette vom Anpassen der Baugruppenbestandteile bis hin zum Fügen der Baugruppe beinhaltet. Die Vielfalt an Rohrgeometrien sowie die Verwendung des Werkstoffs Titan setzt konventionellen Automatisierungsansätzen Grenzen. Es soll ein Einrichttisch entwickelt werden, welcher sich adaptiv an die Bauteilgeometrien anpasst und dem initialen Erfassen der Ist-Geometrie sowie dem Positionieren der Bauteile zueinander dient. Die durch das Vermessen der Bauteile erzeugten Daten sollen dem Ansatz einer vernetzten, digitalen Fertigung folgend im Ablängprozess verwendet werden. Hierzu wird eine Zuschnitt-Schweißnaht-Vorbereitungs-Maschine entwickelt, um den Gedanken des autom. Endbeschnitts auch auf 3D Rohrbauteile anzuwenden. Die Aufbereitung der Daten durch eine Verzugssimulation der Baugruppe liefert unter Berücksichtigung des thermischen Fügeverfahrens ein korrigiertes Zuschnittsmaß. Um diese komplexe Aufgabe zu untersuchen müssen FEM Algorithmen entwickelt werden. Die Ausrichtung der Baugruppenbestandteile soll auf dem Tisch realisiert werden, welcher sich mit den angepassten Geometrie-Daten CNC-gesteuert konfiguriert. Die Fixierung der Einzelteile erfolgt händisch mittels eines neu zu entwickelnden Heftschweißverfahrens. Die Übergabe in die Glovebox samt Schleusenvorgang ist im Rahmen einer Automatisierungslösung zu untersuchen. Der Schweißprozess in der in dieser Größe und Konfiguration neuartigen Kammer läuft automatisch ab und kann sich adaptiv an die geometrischen Gegebenheiten des Schweißstoßes anpassen. Die Sensorik sowie die Software werden im Rahmen des Projektes optimiert. Der automatisierte Schweißprozess ist robuster als ein manueller, somit wird eine Qualitätssteigerung über die gesamte Prozesskette erwartet. Die Steigerung der Effizienz ist durch die optimierte Prozessabfolge und stark minimiertem Handlingsaufwand sichergestellt.