Übersicht CORNET - Projekt Machine Hammer Peening (MHP) - 17th Call for Proposals
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Übersicht CORNET – Projekt
Machine Hammer Peening (MHP)
17th Call for Proposals
Ende der Einreichfrist: 28. März 2014
Projekt MHP
17th Call for Proposals
Ende der Einreichfrist: 28. März 2014 (12 Uhr)
COllective Research NETworking
Projektbeschreibung
Kleine und mittlere Unternehmen
Forschungspartner:
(KMU), Kompetenzzentren, Start-Up,
Zielgruppe
Institute for Production Engineering and Forming Machines, (Gemeinnützige) Vereine,
Technical University Darmstadt, Germany (PtU) Multiplikatoren / Intermediäre
Institute for Production Engineering and Laser Technology,
Vienna University of Technology, Austria Art des Angebots Förderung
Institute of Production Science, FFG-Bereich Basisprogramme
Karlsruhe Institute of Technology, Germany
FFG ExpertInnen und Beirat
Auswahl durch
Basisprogramme
Projekt Inhalte (Arbeitspackte)
AP1 - Kriterien für die industrielle Anwendung KIT Unterstützt wird in Höhe von max.
Was wird gefördert 60% der förderbaren Kosten in Form
AP2 - Benchmarking KIT von Zuschussförderungen.
AP3 - Hämmern schwer zu erreichender Regionen PtU
Min. / max. Förderung 0 / keine Obergrenze
AP4 - Entwicklung eines Materialkatalogs KIT
Unterstützt wird in Höhe von max.
AP5 - System- und Prozessintegration IFT Förderbare Kosten 60% der förderbaren Kosten in Form
von Zuschussförderungen.
AP6 - Guidelines für die Anwendung IFT
AP7 - Berichterstellung PtU Min. / max. Laufzeit 0 / 24 Monate
Institut für Fertigungstechnik und Hochleistungslasertechnik
Technische Universität Wien Seite 2
Machien Hammer Peening - Technologie
Technologie des mechanischen Oberflächenhämmerns
bzw. Machine Hammer Peenings (MHP)
Aktuator: Axial geführte Hartmetallkugel in oszillierender Werkzeugmaschine
Bewegung (bis 500 Hz)
Werkzeugmaschine bzw. Roboter generiert Industrie-
rechner
Relativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück mit CAM
Gezielte und steuerbare Bearbeitung der Software
Werkstückoberfläche durch einzelne, präzise
aneinandergereihte Schläge
Aktuator-
Werkstückoberfläche
steuerung
Unterschiedliche Aktuatorkonzepte
Elektromagnetisch Bearbeitungsbahn
Pneumatisch
Piezoelektrisch Einzeleinschlag
Einsetzbar auf herkömmlichen Werkzeugmaschinen (3-Achsen, 5-Achsen) und
Industrierobotern
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Technische Universität Wien Seite 3
Machine Hammer Peening - Potentiale
Erzielte Modifikationseffekte
Glättung der Oberfläche
Härtesteigerung der Oberfläche
Einbringung von Druckeigenspannungen
Signifikantes Oberflächenglättungspotential von 1.1191 [TU Wien]
Auswertung der Druckeigenspannungen [WBK, Karlsruhe] Härtewerte der Oberfläche [TU Darmstadt]
Institut für Fertigungstechnik und Hochleistungslasertechnik
Technische Universität Wien Seite 4
Motivation und Ziel
Industrielle Anwendung im Werkzeugbau
Oberflächenglättung großer Freiformflächen (Tiefziehwerkzeuge)
Bearbeitung weicher Materialien (Zinklegierungen, Grauguss)
Nachbearbeitung von Schweißnähten
Überlagerung von Zugeigenspannungen mit
Oberlfächenglättung mittels MHP
Druckeigenspannungen
Stand der Technik
Bearbeitung von komplexen Geometrien (Bohrungen, Hinterschnitte,
scharfe innere Radien) aktuell nicht durchführbar
Einfluss auf die Dauerfestigkeit von zyklisch beanspruchten Teile
wurden nicht untersucht
Integration in die industrielle Prozesskette momentan noch nicht erfolgt
Nachbearbeitung von
Schweißnähten
Ziel: Erweiterung der Anwendung der MHP-Technologie im
Werkzeugbau sowie auf zyklisch beanspruchten Bauteilen
Institut für Fertigungstechnik und Hochleistungslasertechnik
Technische Universität Wien Seite 5
Projektplan
AP1 – Kriterien für die industrielle Anwendung
Definition der Kriterien für die industrielle Anwendung der
MHP-Technologie
1.1. im Werkzeugbau
1.2. für zyklisch beanspruchte Teile
AP2 – Benchmarking (Umfassender Verfahrensvergleich) Festwalzen
(Referenzverfahren)
Vergleiche zwischen
2.1. elektromagnetischen, pneumatischen sowie (IFT, TU-Wien) elektromagnetisches
Aktuatorsystem
2.2. piezoelektrischen Aktuatorsystemen (KIT, Karlsruhe)
2.3. und dem Referenzprozess des Festwalzens (PtU, Darmstadt)
Spule
auf Basis der Kriterien aus AP 1
Lager
piezoelektrisches Stößel
Aktuatorsystem Hartmetall
Werkzeugspitze
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Projektplan
AP3 – Hämmern schwer zu erreichender Regionen
3.1. Entwicklung von Aktuator-Systemen für das Hämmern von schwer zu
erreichenden Oberflächen
3.2. Testversuche von entwickelten Aktuator-Systemen auf einfachen
Geometrien (Bohrungen, Hinterschnitte, scharfe innere Radien)
3.3. Testversuche von entwickelten Aktuator-Systemen in der
industriellen Anwendung
AP4 – Entwicklung eines Materialkatalogs
4.1. Berarbeitbarkeit von verschiedenen Materialien mittels MHP (Grenzen der Berarbeitbarkeit von
weichen Materialien)
4.2. Untersuchung von geeigneten Hammerkopfmaterialien und
4.3. -geometrien für verschiedene Werkstückwerkstoffe
Werkzeugstahl Grauguss
1.2379 EN-GJS-HB265
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Projektplan
AP5 – System- und Prozessintegration
System- und Prozessintegration von Hammer-Systemen in der industriellen Prozesskette
5.1. Untersuchung und Ermittlung der Bahngenauigkeit im Zuge des Einsatzes an Werkzeugmaschinen
und Robotern (Steifigkeitseinfluss, Maschinendynamik)
5.2. Betrachtung des Einflusses der Schlagenergie durch In-Prozess-Erfassung
5.3. Entwicklung von Kontrollkonzepten für die Anwendung der MHP-Technologie auf
Werkzeugmaschinen und Robotern sowie Optimierung von Bearbeitungsstrategien
5.4. Entwicklung einer direkten Aktuatoransteuerung auf Basis des Maschinenprogramms
5.5. Verifizierung der gewonnenen Erkenntnisse anhand industrierelevanter Applikationen
AP6 – Richtlinien für die MHP Anwendung
Erstellung von Guidelines für die
zielgerichtete, optimierte Anwendung der
MHP-Technologie
AP7 – Berichterstellung
Anwendung der MHP-Technologie auf der Werkzeugmaschine und
Industrieroboter [Accurapuls, TU Wien]
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Technische Universität Wien Seite 8
Vorteile für die Industrie
Hersteller von MHP-Systemen
Erweiterung des Verkaufsmarktes
Werkzeugindustrie
Ökonomisch verbesserte Prozesskette
Nachbearbeitung von komplexen Geometrien
Anwender
Erhöhung der Dauerfestigkeit von zyklisch beanspruchten Bauteile
Erhöhung der Verschleißfestigkeit von Komponenten
Alleinstellungsmerkmale für Hersteller und Anwender der
MHP-Technologie
Institut für Fertigungstechnik und Hochleistungslasertechnik
Technische Universität Wien Seite 9Kontakt
Dipl.-Ing. Dr.techn. Christoph Lechner DI Thomas Gröger
Technische Universität Wien ecoplus. Niederösterreichs Wirtschaftsagentur
Institut für Fertigungstechnik und GmbH
Hochleistungslasertechnik
Labor für Produktionstechnik Niederösterreichring 2, Haus A
Landstraßer Hauptstraße 152 3100 St. Pölten
1030 Wien
Tel.: +43 1 58801 31157 Tel. +43 2742 9000-19668, Fax -19684
Fax.: +43 1 58801 31195 Mobil: +43 664 8482697
lechner@ift.at t.groeger@ecoplus.at
http://www.ift.at www.ecoplus.at
www.kunststoff-cluster.at
www.mechatronik-cluster.at
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