Grundlagenuntersuchung zur schwingungsüberlagerten Zerspanung von Holz und Holzwerkstoffen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Uwe Heisel
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 243118316

In zurückliegenden Untersuchungen zur spanenden Bearbeitung von metallischen Werkstoffen konnte durch prozessüberlagerte Schwingungen eine erhebliche Reduzierung der Bearbeitungskräfte erreicht werden. Diese Reduzierung der Kräfte und Momente führte zu einer erhöhten Werkzeugstandzeit und einer besseren Qualität am Werkstück. Im Gegensatz zur Metallbearbeitung ist die Wirkung der Werkzeugparameter und der verfahrenstechnischen Einstellgrößen des Ultraschalls bei Holz und Holzwerkstoffen aber noch weitgehend unbekannt.Das geplante Forschungsvorhaben betrifft die Leistungssteigerung der Bearbeitung von anisotropen Werkstoffen, wie Holz und Holzwerkstoffen durch eingeleitete Schwingungen im Ultraschallbereich bezüglich der Standzeit der Werkzeuge und der Bearbeitungsqualität. Das Ziel des beantragten Vorhabens besteht in der Erarbeitung der zerspanungstechnologischen Grundlagen der ultraschallgestützten Hochleistungsbearbeitung von Massivholz und Holzwerkstoffen wie Mitteldichte Faserplatte und Spanplatte. Die darauf aufbauend zu entwickelnden Bearbeitungstechnologien sollen zu einer deutlichen Verbesserung der Wirtschaftlichkeit hinsichtlich einer energie- und rohstoffeffizienten Zerspanung dieser Werkstoffe führen. Durch die mit Hilfe des Ultraschalleinsatzes stark reduzierten Zerspankräfte führt in logischer Konsequenz zu einem weiteren Ziel des Vorhabens, bei der maschinellen Bearbeitung preiswertere und weniger Energie benötigende Roboter anstatt kostenintensiver 5-Achs Bearbeitungszentren einsetzen zu können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Dr.-Ing. Thomas Stehle