Messtechnik Verformungssensoren korrigieren Fertigungsfehler im laufenden Prozess

Werkzeugmaschinen verlieren durch Temperaturschwankungen deutlich an Präzision: Schon wenige Grad Abweichung können dazu führen, dass Fertigungstoleranzen nicht mehr eingehalten werden. Bisher dienten meist aufwendige Klimaanlagen dazu, die Wärmeausdehnung in den Griff zu bekommen. Das Fraunhofer-IPT geht jetzt einen anderen Weg: Eine neue Messtechnik ermittelt die Verformung der Maschine und korrigiert Fehler im laufenden Prozess.

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Klinkhammer Intralogistics GmbH

ACE Stoßdämpfer GmbH

Renishaw GmbH

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Rund 75 % aller Fertigungsfehler bei Bauteilen sind auf Temperaturschwankungen zurückzuführen – vor allem bei großen Bauteilen und entsprechend großen Maschinen. Denn die Wärmeausdehnung macht sich über sehr lange Strecken und vor allem bei langen Hebelarmen besonders bemerkbar. Ein gängiger Lösungsansatz ist es dabei, Maschine und Umgebung auf einem konstanten Temperaturniveau zu halten, weil sich durch eine gleichbleibende Temperatur die Verformung der Maschine bereits im Vorfeld vermeiden lässt.

Um alle Randbedingungen konstant zu halten, müssen jedoch sämtliche vorhandenen Wärmequellen der Maschine rund um die Uhr eingeschaltet bleiben. Damit gilt ebenfalls, dass Bearbeitungsprozesse kontinuierlich durchgeführt werden müssen. Das ist jedoch gerade bei der Fertigung geringer Stückzahlen problematisch, weil sich die Prozessführung und damit die Randbedingungen bei jedem Bauteil drastisch unterscheiden können. Zudem ist eine umfassende Klimatisierung bei großen Bauteilen und Maschinen oft gar nicht möglich oder mit extrem hohem Energieeinsatz verbunden.

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