Kooperative Produktentwicklung

Kooperative Produktentwicklung von Kalkowski,  Peter, Mickler,  Otfried
Durch fortschreitende Ausdifferenzierung verwertbaren Wissens sowie Konzentration der Wertschöpfung auf Kernkompetenzen gewinnen zwischenbetriebliche Kooperationen in der Produktentwicklung an Attraktivität. Temporäre Kooperationen werden zu einem relevanten Wettbewerbsfaktor. Doch mit zwischenbetrieblichen F+E-Projekten verbinden sich Risiken und besondere Anforderungen an das Management. Viele Kooperationen in der Produktentwicklung bleiben hinter den ursprünglichen Erwartungen zurück. Angesichts dessen besteht ein Mangel an empirisch fundierten Erkenntnissen darüber, wie solche Projekte praktisch bewältigt werden. Diese Untersuchung geht auf der Basis von Fallstudien der Frage nach, wie die Projekte koordiniert werden, bei denen hierarchische Steuerung nur eingeschränkt praktikabel ist. Besonderes Interesse gilt der formalen und informalen Strukturierung der Kooperationen. Nach einer Präsentation sozialwissenschaftlicher Zugänge zum Thema dokumentieren die Autoren sieben Kooperationsfälle aus der Automobilindustrie, dem Maschinenbau und der IT-Industrie ausführlich. Sie formulieren Anregungen für die Gestaltung zwischenbetrieblicher Interaktions-, Aushandlungs- und Verständigungsprozesse.
Aktualisiert: 2023-05-11
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Zum Tragverhalten von Gitterrosten aus glasfaserverstärktem Kunststoff

Zum Tragverhalten von Gitterrosten aus glasfaserverstärktem Kunststoff von Bien,  Jonas
Handlaminierte Gitterroste aus glasfaserverstärktem Kunststoff kommen aufgrund ihrer werkstofflichen Vorteile gegenüber konventionellen Gitterrosten aus metallischen Werkstoffen (insbesondere wegen der hohen Korrosionsbeständigkeit und geringen Konduktivität) für eine breite Anwendung im Bauwesen in Betracht. Trotz hoher Nachfrage auf der Anwenderseite werden der Verwendung solcher Bauteile bislang hohe bauaufsichtliche Hürden entgegengestellt. Dies ist nicht zuletzt durch einen lückenhaften und unzureichenden Kenntnisstand zum Tragverhalten von GFK-Gitterrosten begründet. Die Besonderheiten, die sich aus dem statischen System eines Gitterrostes als vielfach unbestimmtes Tragwerk ergeben, wurden in Kombination mit den materialspezifischen Eigenschaften der eingesetzten Verbundwerkstoffe bisher nicht systematisch untersucht. Die vorliegende Arbeit wurde deswegen mit dem Ziel verfasst, den Wissensstand auf diesem Gebiet voranzubringen und Grundlagen für ein sicheres und ökonomisches Bemessungskonzept zu schaffen. Im ersten Schritt wurden die theoretischen Grundlagen für die mechanische Analyse von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen nach derzeitigem Stand der Technik dargestellt. Neben relevanten Informationen zu den für die erstellung der Gitterroste verwendeten Ausgangswerkstoffen und Fertigungsverfahren wurde auf die (nichtlineare) Spannungsanalyse auf Einzelschichtebene (orthotrop) und Laminatebene (inhomogen und anisotrop) eingegangen. Außerdem wurde das Konzept der Puck’schen Bruch- und Degradationsanalyse für räumlich beanspruchte, unidirektional verstärkte Einzelschichten, sowie deren effiziente Anwendung auf isotrope Schichten aus reinem Kunststoff erläutert. Für die Ermittlung der benötigten Einzelschichtsteifigkeiten und -festigkeiten wurden bekannte, mikromechanische Mischungsregeln vorgestellt.
Aktualisiert: 2023-05-08
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Zum Tragverhalten von Gitterrosten aus glasfaserverstärktem Kunststoff

Zum Tragverhalten von Gitterrosten aus glasfaserverstärktem Kunststoff von Bien,  Jonas
Handlaminierte Gitterroste aus glasfaserverstärktem Kunststoff kommen aufgrund ihrer werkstofflichen Vorteile gegenüber konventionellen Gitterrosten aus metallischen Werkstoffen (insbesondere wegen der hohen Korrosionsbeständigkeit und geringen Konduktivität) für eine breite Anwendung im Bauwesen in Betracht. Trotz hoher Nachfrage auf der Anwenderseite werden der Verwendung solcher Bauteile bislang hohe bauaufsichtliche Hürden entgegengestellt. Dies ist nicht zuletzt durch einen lückenhaften und unzureichenden Kenntnisstand zum Tragverhalten von GFK-Gitterrosten begründet. Die Besonderheiten, die sich aus dem statischen System eines Gitterrostes als vielfach unbestimmtes Tragwerk ergeben, wurden in Kombination mit den materialspezifischen Eigenschaften der eingesetzten Verbundwerkstoffe bisher nicht systematisch untersucht. Die vorliegende Arbeit wurde deswegen mit dem Ziel verfasst, den Wissensstand auf diesem Gebiet voranzubringen und Grundlagen für ein sicheres und ökonomisches Bemessungskonzept zu schaffen. Im ersten Schritt wurden die theoretischen Grundlagen für die mechanische Analyse von Bauteilen aus Faserverbundwerkstoffen nach derzeitigem Stand der Technik dargestellt. Neben relevanten Informationen zu den für die erstellung der Gitterroste verwendeten Ausgangswerkstoffen und Fertigungsverfahren wurde auf die (nichtlineare) Spannungsanalyse auf Einzelschichtebene (orthotrop) und Laminatebene (inhomogen und anisotrop) eingegangen. Außerdem wurde das Konzept der Puck’schen Bruch- und Degradationsanalyse für räumlich beanspruchte, unidirektional verstärkte Einzelschichten, sowie deren effiziente Anwendung auf isotrope Schichten aus reinem Kunststoff erläutert. Für die Ermittlung der benötigten Einzelschichtsteifigkeiten und -festigkeiten wurden bekannte, mikromechanische Mischungsregeln vorgestellt.
Aktualisiert: 2023-05-08
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Schwingfestigkeit durch Einpressen erzeugter Blechabschnitte

Schwingfestigkeit durch Einpressen erzeugter Blechabschnitte von Denkert,  Christian, Fiedler,  Melanie, Flügge,  Wilko, Kästner,  Markus, Kühne,  David, Süße ,  Dietmar
Experimentelle Ergebnisse zeigen die Anwendungsmöglichkeit umformtechnisch gefügter Pressbolzen als hochfest vorspannbare Verbindungselemente für Verschraubungen. Sie stellen alternativ zum Schweißbolzen ein tragfähiges Gewinde bereit. Anhand der vorliegenden Kerbfälle und Dauerfestigkeiten sowie der Nennspannungswöhlerlinien sind umformtechnisch gefügte Pressbolzenverbindungen nach dem Nennspannungskonzept bewertbar. Die aus numerischen Untersuchungen entwickelten Volumen- und Schalenmodelle bilden die Basis für Untersuchungen zum Strukturspannungskonzept. https://www.efb.de/efb-forschungsbericht-nr-589.html
Aktualisiert: 2023-05-04
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Erhöhung der Schnittflächenqualität mittels Hohlschneiden

Erhöhung der Schnittflächenqualität mittels Hohlschneiden von Liewald,  Mathias, Schenek,  Adrian, Senn,  Sergei
Das hier entwickelte Verfahren des Hohlschneidens ermöglicht schergeschnittene Kanten mit relativ geringem Kanteneinzug, einem vergleichsweise hohen Glattschnittanteil und einer zur Blechoberseite nahezu rechtwinkligen Schnittfläche. Es entspricht einer Qualitätsgüte, die annähernd mit der des Feinschneidens vergleichbar ist. Die Werkzeug- und Prozesskomplexität ist dabei mit dem Normalschneiden vergleichbar, da der Unterschied zwischen dem konventionellen Scherschneiden und dem Hohlschneiden lediglich in der Stirnflächengeometrie der verwendeten Schneidstempel besteht. https://www.efb.de/efb-forschungsbericht-nr-593.html
Aktualisiert: 2023-05-04
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Vermeidung hochkommender Stanzbutzen durch Beeinflussung der Butzenreibung

Vermeidung hochkommender Stanzbutzen durch Beeinflussung der Butzenreibung von Volk,  Wolfram, Welm,  Markus
Bei Stanzprozessen wird die Reibkraft als die wichtigste und auch einzig notwendige Stellschraube für die zuverlässige Vermeidung hochkommender Stanzbutzen ermittelt. Allerdings beeinflussen unterschiedliche Prozessparameter die Reibkraft für die verschiedenen Stahl- und Aluminiumwerkstoffe. Besonders stark wirkt sich die Matrizengeometrie aus, genauer der Matrizenwinkel. Vor allem muss eine Strategie gegen hochkommende Stanzbutzen immer an den Werkstoff angepasst sein. https://www.efb.de/efb-forschungsbericht-nr-591.html
Aktualisiert: 2023-05-04
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Prozessgrenzenerweiterung des IHU-Presshärtens durch Materialvorverteilung mit axialen Rohrstauchoperationen

Prozessgrenzenerweiterung des IHU-Presshärtens durch Materialvorverteilung mit axialen Rohrstauchoperationen von Alimov,  Artem, Dix,  Martin, Haase,  Rico, Härtel,  Sebastian, Sviridov,  Alexander, Werner,  Markus
Die Kombination aus dem Innenhochdruckumformverfahren und der Presshärtetechnologie ermöglicht die wirtschaftliche Herstellung von rohr- und profilförmigen Bauteilen mit außerordentlicher Festigkeit und entsprechendem Leichtbaupotential. Durch axiales Rohrstauchen in der Vorform wird gezielt Material als Umformreserve im Bereich der später per IHU-Presshärten ausgeformten Bereiche angehäuft. Das entstehende Zusammenspiel der geometrischen Parameter Rohrdurchmesser und Wanddicke, Knicklänge und Stauchweg sowie die Materialeigenschaften ergeben ein mehrdimensionales Prozessfenster, das bis dato nicht prozesssicher herstellbare Bauteilgeometrien ermöglicht. https://www.efb.de/efb-forschungsbericht-nr-590.html
Aktualisiert: 2023-05-04
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Laserkantenveredlung von Blechwerkstoffen zur Verbesserung der Kanteneigenschaften

Laserkantenveredlung von Blechwerkstoffen zur Verbesserung der Kanteneigenschaften von Dölz,  Michael, Häfner,  Constantin Leon, Kumstel,  Judith, Linnenbrink,  Stefanie, Münstermann,  Sebastian, Willenborg,  Edgar
Durch lasergestützte Kantennachbearbeitung gelingt es, die Verarbeit- und Beanspruchbarkeit von Mehrphasenstählen deutlich zu verbessern. Schwingversuche, Lochaufweitungs- und Diabolotests zeigen beispielhaft an einem Dualphasen- und einem bainitischer Stahl, dass durch das Laserverschmelzen von Defekten und die Gefügeänderung sowie die Entgratung eine signifi kante Steigerung des Umformgrades und der Dauerfestigkeit im Bereich der Kanten erzielt werden kann. https://www.efb.de/efb-forschungsbericht-nr-586.html
Aktualisiert: 2023-03-02
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Effektiver Modellversuch zur Abschätzung der Werkzeugstandzeit

Effektiver Modellversuch zur Abschätzung der Werkzeugstandzeit von Groche,  Peter, Schumann,  Philipp, Wu,  Yutian
Die Methode der thermoelektrischen Messung zur frühzeitigen Inline- Verschleißdetektion wird für Umformwerkzeuge mit Beschichtung validiert. Zur Verschleißvorhersage werden verschiedene Modelle einer Verschleißfestigkeitskennlinie (VFK) evaluiert. Mittels VFK ist es möglich, die Werkzeugstandzeit durch eine minimale Anzahl an Modellversuchen abzuschätzen. So können Schmierstoffmenge, Werkzeughärte, -oberfläche und –beschichtung anwendungsgerecht und zuverlässig eingestellt werden. https://www.efb.de/efb-forschungsbericht-nr-587.html
Aktualisiert: 2023-01-26
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Entwicklung multifunktionaler Schnittstellen zum Verbinden von FKV mit Metallen unter Nutzung etablierter Fügeverfahren

Entwicklung multifunktionaler Schnittstellen zum Verbinden von FKV mit Metallen unter Nutzung etablierter Fügeverfahren von Grothe,  Richard, Gude,  Maik, Meschut,  Gerson, Troschitz,  Juliane, Vorderbrüggen,  Julian
Im Verfahren für schädigungsarme, kraftflussgerechte FKV/Metall-Verbindungen werden metallische, multifunktionale Schnittstellen bereits während der Bauteilfertigung mit einem Dornwerkzeug in eine thermoplastische FKV-Struktur integriert, wobei die Verstärkungsfasern nicht durchtrennt, sondern in der aufgeschmolzenen Matrix umgelenkt werden. Im selben Prozessschritt wird die Schnittstelle eingebracht und ein matrizenseitig angeordneter Gegenstempel bewegt das Material aus dem entstandenen Durchzug zurück in die Laminatebene, wodurch ein Formschluss zwischen Schnittstelle und FKV erzeugt wird. Anschließend kann das FKV-Bauteil mittels etablierter punktueller Fügeverfahren wie Clinchen und Widerstandspunktschweißen prozesssicher mit Metallstrukturen verbunden werden. https://www.efb.de/efb-forschungsbericht-nr-584.html
Aktualisiert: 2022-12-01
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Von der Idee über die Erfindung zum Patent

Von der Idee über die Erfindung zum Patent
Kreativ denken, Erfindungen patentieren Wie entkomme ich der Routine? Wo tummeln sich die guten Ideen und wie setze ich sie um? Wie schütze ich meine Erfindungen vor Nachahmer:innen mit einem Patent und verdiene damit Geld? Der Autor liefert konstruktive Handlungsempfehlungen: Intuition ist wichtig, aber nicht alles – kreatives Denken und Arbeiten ist erlernbar!
Aktualisiert: 2023-05-02
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Analyse anlagenseitiger Einflüsse beim mechanischen Fügen

Analyse anlagenseitiger Einflüsse beim mechanischen Fügen von Drossel,  Welf-Guntram, Grimm,  Thomas
Anlagenseitige Einflüsse aus Werkzeugkinematiken, bewegten Massen sowie Systemsteifigkeiten wirken auf die Verbindungsausbildung und Tragfähigkeit und schränken die Übertragbarkeit von Prozessparametern zwischen verschiedenen Anlagensystemen ein. Für das Halbhohlstanznieten und Clinchen werden die Parameter Fügegeschwindigkeit, Lateral-, Vertikal- und Winkelversatz in einem Modell mit den Anlagendaten verbunden, die z.B. bei der zukünftigen Anlagenentwicklung unterstützen. https://shop.efb.de/Analyse-anlagenseitiger-Einfluesse-beim-mechanischen-Fuegen/FB-580.2
Aktualisiert: 2022-10-27
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Formschlüssige In-Mould-Verbindung zwischen FVK und einem mit Fließlochhülsen strukturierten Blecheinleger

Formschlüssige In-Mould-Verbindung zwischen FVK und einem mit Fließlochhülsen strukturierten Blecheinleger von Behrens,  Bernd-Arno, Dröder,  Klaus, Droß,  Marcel, Hürkamp,  André, Stockburger,  Eugen, Wester,  Hendrik
Zur großserienfähigen Produktion von Bauteilen, bestehend aus Metall und kurzfaserverstärkten Kunststoffen, wird das In-Mould-Assembly-Verfahren (Hybrid-Spritzgießen) eingesetzt. Im Fließlochformprozess entstehende Hülsen werden in ein Metallblech eingebracht, um als Verklammerungsstrukturen einen Formschluss zum an- und umspritzten faserverstärkten Kunststoff zu bewirken und damit die Verbundfestigkeit zu erhöhen. Die Kombination aus hohem Werkzeugdrallwinkel, einer Drehung in Vorschubrichtung, ein vom Werkzeugdurchmesser abhängiger Mindestvorschub sowie eine vom Werkzeugdurchmesser abhängige Maximaldrehzahl erreicht Hülsengeometrien mit hohen übertragbaren Scherkräften. https://shop.efb.de/Formschluessige-In-Mould-Verbindung-zwischen-FVK-und-einem-mit-Fliesslochhuelsen-strukturierten-Blecheinleger/FB-582.2
Aktualisiert: 2022-10-27
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Bauteilbezogene Prozessdatenakquise für die Umformtechnik

Bauteilbezogene Prozessdatenakquise für die Umformtechnik von Behrens,  Bernd-Arno, Höber,  André, Koß,  Jonas, Krimm,  Richard
Das neu konzipierte System zur Prozessdatenakquise ermöglicht die bauteilbezogene Aufnahme und Archivierung von prozessrelevanten Daten aus der Pressensteuerung sowie aus externer, analoger Sensorik in einer Datenbank. Es sind zudem erste Algorithmen zur Datenaufbereitung und Merkmalsextraktion hinterlegt, die bei der Erarbeitung und Realisierung eigener Datenaufbereitungs- und Reduktionsalgorithmen helfen. Die aufbereiteten Prozessdaten können zur Einhaltung von Qualitätsstandards, zur Rückverfolgung von Produktbeanstandungen oder einer langfristigen Prozessoptimierung genutzt werden. https://shop.efb.de/Bauteilbezogene-Prozessdatenakquise-fuer-die-Umformtechnik/FB-583.1
Aktualisiert: 2022-10-27
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Roboter gestützter Werkzeugbau für modellgetreue Oberflächen

Roboter gestützter Werkzeugbau für modellgetreue Oberflächen von Bay,  Stephan, Gehringer,  Philipp, Groche,  Peter, Sticht,  Peter, Weigold,  Matthias
Zur Erweiterung der automatisierten Prozesskette des Werkzeugbaus wird das Anwendungspotential von Industrierobotik zur Herstellung von Umformwerkzeugen untersucht. Dazu werden verschiedene, durch Industrieroboter durchgeführte Bearbeitungsstrategien zur Fräsbearbeitung und zum maschinellen Oberflächenhämmern getestet. Verbesserte Bahnplanungen erreichen eine geringere Formabweichung, so dass mit automatisierten Prozessrouten im Werkzeugbau eine schnellere und reproduzierbare Fertigung bei vergleichbaren Bauteileigenschaften erzielt wird. https://shop.efb.de/Roboter-gestuetzter-Werkzeugbau-fuer-modellgetreue-Oberflaechen/FB-579.1
Aktualisiert: 2022-10-27
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Intelligente Werkstoffprüfung mit automatisierter Versuchsplanung und Modellidentifikation

Intelligente Werkstoffprüfung mit automatisierter Versuchsplanung und Modellidentifikation von Buhl,  Johannes, Butz,  Alexander, Morand,  Lukas, Wessel,  Alexander
Automatisierung reduziert den Aufwand für die industrielle Versuchsplanung und -auswertung. Um die industriell verbreiteten Materialmodelle auf Werkstoffe mit unbekanntem Fließverhalten zu übertragen, werden die Parameter nach Wissensgewinn, Zeit und Kosten optimiert. So kann eine Kriterien basierte Modellauswahl getroffen werden. Zudem werden geeignete Workflows und Datenhaltungskonzepte für das Datenhandling zwischen der Versuchsdurchführung und der iterativen Versuchsplanung entwickelt. https://shop.efb.de/Intelligente-Werkstoffpruefung-mit-automatisierter-Versuchsplanung-und-Modellidentifikation/FB-581.1
Aktualisiert: 2022-10-27
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