Bemusterung

Am Fraunhofer-Zentrum HTL können Muster aus keramischen Werkstoffen, keramischen Fasern, textilen Halbzeugen, Prepregs und faserverstärkten Kompositen sowohl unter Laborbedingungen als auch unter seriennahen Fertigungsbedingungen hergestellt werden. Am HTL stehen hierfür geeignete Anlagen zur Verfügung, die eine reproduzierbare und kosteneffiziente Fertigung erlauben. Neben additiven Verfahren in der Keramikherstellung kommen für Faserverbundwerkstoffe kontinuierliche und roboterunterstützte Verfahren zum Einsatz.

Fertigungsparameter und Optimierung von Eigenschaften
Textiles Halbzeug
© Fraunhofer-Zentrum HTL
Textiles Halbzeug, gefertigt mit einer Doppelgreiferwebmaschine

Im Rahmen einer Werkstoffentwicklung werden die grundlegenden Fertigungsparameter erarbeitet und dokumentiert. Das HTL berät hierbei zunächst bei der Auswahl eines geeigneten Werkstoffs für die geplante Anwendung. Wenn ein Werkstoff mit passenden Produkteigenschaften bereits verfügbar ist, kann direkt mit der Fertigung von Mustern begonnen werden. Wenn die geforderten Materialien oder Eigenschaften hingegen noch nicht vorliegen, berät das HTL, welche Entwicklungsschritte zur Verbesserung erforderlich sind, um die Eigenschaften zu erreichen. Diese Optimierung kann auch mit Unterstützung von Simulationstools erfolgen.

Musterherstellung und Skalierung

Für die Musterherstellung werden die Geometrie, Oberflächengüte sowie die zulässigen Toleranzen vom Kunden benötigt. Komplexe Strukturen können durch Fügeprozesse oder Endbearbeitung erzeugt werden. Die Bearbeitung von Proben und Bauteilen auf das exakte Endmaß kann durch Endbearbeitung auf einem 5-Achsen-Bearbeitungszentrum erfolgen.

Wenn die Werkstoffeigenschaften aus Kundensicht für die Anwendung ausreichen, kann ein Hochskalieren des spezifizierten Verfahrens unter Einhaltung der vordefinierten Prozessparameter erfolgen. Dadurch wird eine hohe Reproduzierbarkeit gewährleistet, die mit Hilfe von Kleinserien nachgewiesen werden kann. Die Reproduzierbarkeit von Eigenschaften kann mit normbasierten Prüfverfahren erbracht werden, die am HTL bereits etabliert sind.

Im Falle eines geplanten Serieneinsatzes und einer weiteren Skalierung ermöglicht das HTL mit dem erarbeiteten Know-how einen Technologietransfer in die Industrie.

Musterprüfung und Freigabe

Am HTL stehen verschiedene Prüfeinrichtungen zur zerstörungsfreien Qualitätssicherung von Werkstoffen und Bauteilen zur Verfügung. Die Untersuchungsverfahren für die Musterprüfung werden mit dem Kunden abgestimmt und haben das Ziel, mögliche Werkstofffehler oder Geometrieabweichungen zu erkennen, die einen Einfluss auf die Produkteigenschaften haben. Die kritischen Fehler werden in einem Fehlerkatalog dokumentiert. Auf dieser Basis können Freigabekriterien festgelegt werden. Die Untersuchungen dienen zudem zur Optimierung einzelner Fertigungsschritte, bevor ein Gesamtprozess skaliert wird.

Leistungsangebot:

  • Beratung zur Erstauswahl von Werkstoffmustern aus Keramikfasern, Keramiken, Textilen Halbzeugen, Prepregs und faserverstärkten Kompositen
  • Anwendungsspezifische Werkstoffoptimierung mit Hilfe von Simulationstools
  • Bemusterung von Prototypen und Kleinserien
  • Optimierung der Herstellverfahren zur Qualitätssteigerung
  • Festlegung von Verfahren zur Musterprüfung
  • Festlegung von Freigabekriterien für Produkte und Prozesse
  • Durchführung von standardisierten Prüfungen von Mustern
  • Beratung bei der Auswahl und Festlegung von Betriebsmitteln und Verfahren

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