5-Achs HSC Bearbeitungszentrum zur Nachbearbeitung additiv gefertigter Bauteile

• Fachliche Zuordnung: Mechanik und Konstruktiver Maschinenbau
• Förderung: Förderung in 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 421647192

Die additive Fertigung mit metallischem Werkstoff ist ein aktuell stark untersuchter Bereich der produktionstechnischen Forschung mit hoher wissenschaftlicher und industrieller Bedeutung. Additiv gefertigte Bauteile weisen eine sehr hohe geometrische Formenvielfalt auf, benötigen keine speziellen Formen oder Werkzeuge und haben ein exzellentes Verhältnis von eingesetztem Rohmaterial zu fertigem Bauteilvolumen. Ein großer Nachteil der additiven Fertigung, der prinzipbedingt auch mittel- und langfristig bestehen wird, ist die vergleichsweise hohe entstehende Oberflächenrauheit. Technische Funktionsflächen können nur durch spanende Nachbearbeitung erzeugt werden und auch nicht im Funktionskontakt befindliche Oberflächen müssen oft geglättet werden, um Mikrokerben zu vermeiden. Durch diese Nachbearbeitung entstehen fertigungstechnische Prozessketten, bei denen eine spanende Nachbearbeitung auf die additive Fertigung eines Werkstückes folgt, bevor ein fertiges und einsatzfähiges Bauteil vorliegt. Derartige Prozessketten bilden bereits heute ein wichtiges Forschungsfeld am Lehrstuhl für Fertigungstechnik und Betriebsorganisation der TU Kaiserslautern, an dem das beantragte Großgerät installiert werden soll. Das beantragte Großgerät, ein 5-Achs-HSC-Bearbeitungszentrum, ist speziell ausgelegt für das Hochleistungsschleifen, das Koordinatenschleifen und das Hochgeschwindigkeits-Fräsen additiv gefertigter Werkstücke. Es erlaubt damit die Anwendung derjenigen spanenden Bearbeitungsverfahren, die am besten für die Nachbearbeitung additiv gefertigter Werkstücke geeignet sind. Mit dem Großgerät sind Forschungsvorhaben in den folgenden Themenfeldern geplant:- Schleifbearbeitung additiv gefertigter Werkstücke (u.a. unter Verwendung neuartiger, innovativer Werkzeugkonzepte)- Hochgeschwindigkeitsfräsen additiv gefertigter Werkstücke- Untersuchung der Prozesskühlung bei der spanenden Nachbearbeitung additiv gefertigter Werkstücke - Oberflächenkonditionierung additiv gefertigter Werkstücke- Nachbearbeitung additiv gefertigter Formen und WerkzeugeEine vergleichbare Maschine ist an der TU Kaiserslautern bisher nicht vorhanden, so dass die Beschaffung eine zentrale Voraussetzung für die geplanten Forschungsvorhaben ist.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: 5-Achs HSC Bearbeitungszentrum zur Nachbearbeitung additiv gefertigter Bauteile
• Gerätegruppe: 2030 Fräsmaschinen
• Antragstellende Institution: Rheinland-Pfälzische Technische Universität Kaiserslautern-Landau
• Leiter: Professor Dr.-Ing. Jan C. Aurich