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Erkenntnisse

WGP-Jahreskongress diskutiert Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft

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Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktionstechnik e.V. - WGP
Klinkhammer Intralogistics GmbH
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G+K Umformtechnik GmbH

Neuartige Störfaktoren bei der Zahnradfertigung „killen“

Hanwen Zhang und Gonsalves Grünert vom Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen zeigten auf, dass eine prozesskettenübergreifende Analyse die Qualität und Nachhaltigkeit in der Produktion von Zahnrädern positiv beeinflusst. Dazu wurde analysiert, welchen Einfluss die Fertigungsdaten auf die Qualität des Zahnrads und welche Auswirkungen die Fertigungsschritte auf die Umwelt haben. Es zeigte sich, dass eine detaillierte Analyse der neu identifizierten Einflussgrößen dazu beitragen kann, Ausschuss in der Fertigung zusätzlich zu minimieren. Gleichzeitig konnten durch die ökologische Bewertung unterschiedlicher Fertigungsfolgen circa 200 Gramm CO2e bei der Fertigung der Ritzelwelle eingespart werden.

Die Methode bietet eine neue Möglichkeit, außer den bekannten Einflussfaktoren auch bisher unbekannte Störgrößen in der Fertigung zu identifizieren. Dadurch wird eine ganzheitliche Betrachtung der Prozesskette möglich, was folglich neue Forschungsansätze zur Optimierung eröffnet. Auch erlaubt die Methode die Überwachung der Umweltauswirkungen, um eine umweltneutrale Fertigung bei gleichbleibender Qualität zu verwirklichen. Grundsätzlich ist die Methode auf jede Fertigungsprozesskette anwendbar, die eine detaillierte Analyse der Zusammenhänge zwischen Produktionsdaten, Produktqualität und Umweltauswirkungen erfordert. Um die Umsetzbarkeit der Methode in den jeweiligen Unternehmen bewerten zu können, sollen im nächsten Schritt umfassende industrienahe Validierungsstudien durchgeführt werden.

Keine Schwankungen beim Fließpressen mehr

Nicht zuletzt analysierte Thomas Wild vom Lehrstuhl für Fertigungstechnologie (LFT) der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg den Einfluss einer fertigungsbedingten Erwärmung der Werkzeuge bei der Herstellung von Funktionsbauteilen aus Aluminiumblechwerkstoffen mittels Fließpressen. In diesen Untersuchungen konnte zunächst festgestellt werden, dass bereits eine geringfügige Temperaturerhöhung auf 80 °C das Umformergebnis durch eine höhere Formfüllung beeinflusst. Für die Serienfertigung von eng tolerierten Funktionsbauteilen stellt dieser Zusammenhang folglich eine Herausforderung dar. Denn trotz instationärer Fertigungsbedingungen zu Beginn eines Fertigungsloses sollen natürlich kontinuierlich maßhaltige Bauteile hergestellt werden, um Ausschuss zu vermeiden und eine höhere Materialausnutzung zu gewährleisten. Dazu ist jedoch eine genaue Kenntnis des Anlaufverhaltens des Prozesses notwendig, die in dieser Studie erarbeitet werden soll. Als mögliche Kompensationsmaßnahmen für die genannte Prozessschwankung können eine zeitliche Anpassung des Stößelweges oder ein Vorwärmen der Werkzeugaktivteile herangezogen werden.

Insgesamt hat der WGP-Jahreskongress einmal mehr gezeigt, wieviel Potenzial in den Nachwuchswissenschaftlern steckt und wie sie mit ihren innovativen Ideen eine heute noch utopisch klingende durchgehende Kreislaufwirtschaft erstaunlich schnell vorantreiben. Die erarbeiteten Ansätze versprechen einen bedeutenden Beitrag zur Förderung der Nachhaltigkeit in fertigungs- und produktionstechnischen Systemen.

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