Vorhandene Ausstattung am iwb

Für die Projektarbeit in Forschung und Transfer steht den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern eine umfassende technische Ausstattung zur Verfügung.

Ausstattung im Bereich Additive Fertigung

Strahlschmelzanlagen:

  •  Großgerät: Laser-Strahlschmelzanlage EOS M400-1 
  • EOSINT M270 Xtended mit Umbau zur Prozessbeobachtung und -überwachung 
  • Concept Laser M1 Cusing

Anlagen zur additiven Fertigung von Kunststoffen:

  • 3D-Druckdemonstrator (voxeljet AG)
  • 3D Systems ProJet 3000
  • Kunststoff-Laser-Sinter-System (EOS FORMIGA P 100)
  • Fused Deposition Modeling-System (Stratasys Print SE plus, Ultimaker MakerBots))

Anlagen zur lichtbogenbasierten additiven Fertigung:

  • Fronius CMT-Advanced 4000
  • Kuka KR15/6 mit KRC Steuerung
  • Mobile Umhausung inkl. Absaugung

Systeme zur Prozessüberwachung:

  • Thermografiesystem VarioCam hr head
  • Hochgeschwindigkeitskamera-Thermographiekamera Infratec ImageIR 8300
  • Hochgeschwindigkeitskamera Olympus I-Speed
  • Oberflächenrauheitsmessgerät
  • Höhenmessgeräte Hi-Cal 300
  • Oberflächenprüfung SURFTEST SJ-410
  • 3D-Digitalisierer Steinbichler L3D (2M)

Analytik und Auswertung:

  • Lasermikrosop VK-9710K
  • Zugprüfmaschine Zwick Roell Z100
  • Härteprüfung ZHUZ2.5
  • Kinexus Lab + Rheometer Platform (Malvern Panalytical)
  • Materialografielabor mit Ausstattung der Firma Bühler

Ausstattung im Bereich Batterieproduktion

  • Mischtechnikum
    • Intensivmischer mit Rührwerk (bis 1,2 L), Speedmixer (bis 1,2 L) und Dissolver (bis 1 L)
    • Rheologiemessung
    • Slurry-Charakterisierung
                  
  • Reinraum ISO-Klasse 6 (100 m²) für die Elektrodenherstellung
    • Beschichtungsanlage (Bahnbreite bis 300 mm) mit Infrarot-Trocknung und Inline-Flächenbeladungsmessung
    • Kalander mit heizbaren Walzen und einer Linienlast bis 1000 N/mm

  • Zwei Trockenräume (100 m²) mit einem Taupunkt von -60 °C für die Zellmontage
    • Komplette Prozesskette zur Herstellung von Hardcase- und Pouchzellen
    • Vollautomatisierte Stapelbildung und laserbasierte Elektrodenvereinzelung
    • Manuelle Stanz- und Stapelanlage für individuelle Zelldesigns
    • Laserschweißen von Hardcases (4 kW)
    • Elektrolytbefüllung inert und bei Unterdruck
    • Große Anzahl an Testkanälen (bis 200 A)

Ausstattung im Bereich Füge- und Trenntechnik

Lasersystemtechnik:

  • Hochleistungsdiodenlaser (Laserline, Pmax = 6 kW)
  • Multi-Mode-Faserlaser (IPG, Pmax = 8 kW)
  • Single-Mode-Faserlaser (IPG, Pmax = 3 kW)
  • Multi-Mode-Scheibenlaser (Trumpf, Pmax = 4 kW)
  • Gepulster Faserlaser (IPG, 100 W, 30 ns, 0,2 mJ)
  • Gepulster Faserlaser (Rofin, 20 W, 100 ns, 1 mJ)
  • modernste Festoptiken inkl. Möglichkeiten zur taktilen Nahtführung und Strahlformung, z.B.
    • HighYAG Bimo
    • Scansonic ALO3
    • Precitec YRC, uvm.
  • Verschiedene Scanneroptiken zur Remote-Bearbeitung, z.B.
    • ARGES Elephant 36SiC
    • ScanLabIntelliWeld30
    • Trumpf PFO33
  • 6-Achs-Knickarmroboter mit verschiedenen externen Kinematiken
  • Drahtzuführeinrichtung
  • Flow-Boxen zur CFK-Bearbeitung


Rührreibschweißen und Schwungradreibschweißen

  • 4-Achs-Bearbeitungszentrum MCH 250 inkl. der Möglichkeit Drehmomente und Kräfte mit hoher Genauigkeit und hoher zeitlicher Auflösung zu messen
  • KUKA KR 500 MT (ermöglicht durch SFB/TR10)
  • Schwungrad-Reibschweißanlage (Sonderanfertigung)


Modellierung und Simulation von Füge- und Trennprozessen

  • Adina
  • COMSOL Multiphysics
  • MSC Marc
  • Sysweld
  • Hypermesh
  • Matlab

 

 

Ausstattung im Bereich Montagetechnik und Robotik

Wir verfügen über einzigartige und exzellente Ausstattung, die wir für unterschiedlichste Problemstellungen zum Einsatz bringen. Und das stets mit ausgezeichneten Ergebnissen für unsere Kunden.

Forschungsproduktionslinie für Batteriezellen

Hochautomatisierte und hochflexible Produktion von großformatigen Lithium-Ionen-Batterien im Hardcase- und Pouch-Format.

  • Reinraum ISO-Klasse 6 (100 m²) für Elektrodenherstellung 
    • Intensivmischer mit Rührwerk (bis 1,2 L) und Speedmixer (bis 1,2 L) 
    • Beschichtungsanlage (Bahnbreite bis 300 mm) mit Infrarot-Trocknung und Inline-Flächenbeladungsmessung
    • Kalander mit heizbaren Walzen und einer Linienlast bis 1000 N/mm
  • Zwei Trockenräume (100 m²) mit einem Taupunkt von -60 °C für die Zellmontage 
    • Komplette Prozesskette zur Herstellung von Hardcase- und Pouchzellen 
    • Vollautomatisierte Stapelbildung und laserbasierte Elektrodenvereinzelung
    • Manuelle Stanz- und Stapelanlage für individuelle Zelldesigns
    • Laserschweißen von Hardcases (4 kW) 
    • Elektrolytbefüllung inert und bei Unterdruck o
    • Große Anzahl an Testkanälen (bis 200 A)

Diverse Demonstratoren im Bereich Montagetechnik

  • Roboter unterschiedlichster Hersteller und Gewichtsklassen 
  • Modulare MRK-Versuchszelle 
  • Peripheriegeräte (Greifer, Messgeräte, Sensoren, Steuerungen)
  • Externe Messgeräte zur Vermessung und Kalibrierung von Robotern
  • Simulation von Robotersystemen (Aufgaben- und Bahnplanung)

Diverse Demonstratoren im Bereich Digitalisierung

  • Tools zur virtuellen Planung und Simulation (physikalische Effekte, Materialfluss, 3D-Kinematik)
  • Softwareframeworks für die vernetzte Produktion (OPC-UA, IoT-Applikationen)

Ausstattung im Bereich Produktionsmanagement und Logistik

In der Themengruppe Produktionsmanagement und Logistik kommen eine Vielzahl von Werkzeugen bei der Bearbeitung von Aufgaben und Fragestellungen in Forschung, Industrieprojekten und Lehre zum Einsatz. Bei der Bewertung von Produktionsstandorten oder Technologien unter Berücksichtigung von Unsicherheiten sowie bei der Fabrik-, Layout- und Materialflussplanung werden dabei insbesondere Softwaretools wie CrystalBall oder Tecnomatix Plant Simulation genutzt. Für den direkten Transfer von Forschungsergebnissen in die Industrie sowie die Ausbildung von Studierenden gewinnen praktische Lernumgebungen zunehmend an Bedeutung. Mit der Lernfabrik für Schlanke Produktion (LSP) verfügt die Themengruppe Produktionsmanagement und Logistik über eine moderne Schulungsumgebung, in der aktuelle didaktische Konzepte angewendet werden.

  • Lernfabrik für Schlanke Produktion (LSP)
    Ganzheitliche Produktionssysteme stellen heutzutage das organisatorische Rückgrat der industriellen Produktion dar. Das Wissen über die Prinzipien eines solchen Produktionssystems wird in der Lernfabrik für schlanke Produktion vermittelt. Das Schulungskonzept fokussiert dabei neben der theoretischen Behandlung der Methoden und der Philosophie des Toyota Produktionssystems insbesondere die praktische Vertiefung des vermittelten Wissens in einer realen Produktionsumgebung.
  • Lernlabor Mensch in der Fabrik (LMF)
    Das Forschungsfeld Mensch in der Fabrik beschäftigt sich mit Potenzialen und Gefahren, die sich aus der Vernetzung des Menschen mit dem Produktionssystem ergeben. Zur Beantwortung der Frage, wie der Mensch möglichst effizient in die zunehmend digitalisierte und vernetzte Produktionsumgebung integriert werden kann, wurde am iwb ein Lernlabor aufgebaut. Dieses Lernlabor dient der Durchführung von Experimenten und Studien zur Absicherung von Hypothesen sowie der prototypischen Umsetzung und Evaluation von Forschungsinhalten. Zudem wird es als Plattform zum Dialog mit Industriepartnern und Transfer von Forschungserkenntnissen genutzt.
    Zur Ausstattung gehören diverse Smart Devices, flexible Montagearbeitsplätze sowie ein kamerabasiertes Montageassistenzsystem (Schlauer Klaus der Firma OPTIMUM GmbH). Diese Montageumgebung lässt sich modular auf reale Anwendungsfälle anpassen. Derzeit können  praxisnahe Montagesituationen mit Beispielprodukten wie Getrieben, Rahmenlängsträger mit Kotflügelstützen sowie Druckluftkesseln simuliert werden.

  • Hochleistungsrechner: Berechnung von komplexen mathematischen Optimierungen, Simulationen und Data Analytics Projekten.
  • CrystalBall - Crystal Ball ist eine der führenden spreadsheet-basierten Applikationen zur prädiktiven Modellierung, Prognose, Simulation und Optimierung.
  • Softwaretool zur Reifegradbewertung: Um Chancen und Risiken bei der Integration neuer Produktionstechnologien abschätzen zu können, ist eine Bewertung der Technologiereife hilfreich. Das Softwaretool unterstützt Industriepartner bei der strukturierten Datenerhebung, -verarbeitung und –auswertung zur Unterstützung des strategischen Technologiemanagements.
  • visTABLE®touch Planungstische - visTABLE ermöglicht eine intuitive, teamorientierte Fabrikplanung und dient der Optimierung, Bewertung und Visualisierung einer Fabrik.
  • Tecnomatix Plant Simulation - Plant Simulation dient zur Abbildung und Optimierung komplexer Produktions- und Logistikabläufe in einem Rechnermodell.
  • GaBi - GaBi (Ganzheitliche Bilanzierung) von PE International ist eine der führenden Software-Lösungen für die lebenszyklusorientierte Bewertung von Produkten und Dienstleistungen und wird insbesondere für Erstellung von Ökobilanzen eingesetzt.

Ausstattung im Bereich Werkzeugmaschinen

Die Themengruppe Werkzeugmaschinen beschäftigt sich mit der interdisziplinären Entwicklung von spanabhebenden Produktionssystemen. Ein Schwerpunkt hierbei ist die Optimierung des dynamischen Verhaltens. Dazu steht der Themengruppe eine Vielzahl an modernen Softwarewerkzeugen für Konstruktion und Finite-Elemente- bzw. Mehrkörpersimulation zur Verfügung:

  • Catia V5ProEngineer
  • Ansys
  • NX inkl. Nastran
  • HyperWorks
  • Nastran/Patran
  • RecurDyn
  • MORe (flexible Mehrkörpersimulation für mechatronische Systeme)

Schwingungstechnische Untersuchungen von Werkzeugmaschinen:

  • Uni- und triaxiale Beschleunigungsaufnehmer
  • Impulshämmer
  • Messverstärker
  • Elektrodynamische Shaker
  • 1D-Laser-Vibro­meter
  • 3D-Scanning-Laser-Doppler-Vibro­meter (PSV-400-3D)
  • Rotationsvibrometer (RLV-5500)
  • Faseroptisches Vibrometer (OFV-5000)

Dynamischen Messungen von Prozesskräften:

  • Zwei Drei-Komponenten-Dynamometer (Kistler 9155 und 9257)
  • Bohrmomentenmessplattform (Kistler 9271)

Aufnahme und Auswertung der Messdaten:

  • LMS Scadas III (Hardware)
  • LMS Test.Lab (Software)
  • Matlab
  • PSV-400-3D-SW (8-kanalige-Datenerfassung, Datenvisualisierung)
  • PSVSoft-D (Auswertesoftware für PSV-400-3D)
  • VibSoft-100x (Auswertesoftware für RLV-5500)
  • VibSoft-DESK-3 (Auswertesoftware für RLV-5500)

Beurteilung des akustischen und thermischen Maschinenverhaltens:

  • Bruel & Kjaer Sound Intensity Analyzer Type 4433 (Schalldruckpegelmessgerät)
  • Kleiber KGA 740-LO (Pyrometer)
  • Thermografie-Kamera
  • 3D-Scanning-Laser-Doppler-Vibro­meter (PSV-400-3D)

Allgemeine Messaufgaben:

  • Diverse Oszilloskope mit Aufnahmefunktion
  • Datenerfassungskarten der Fa. National Instruments

Neben der strukturmechanischen Optimierung ist die Weiterentwicklung der Steuerungs- und Regelungstechnik der zweite Arbeitsschwerpunkt der Themengruppe Werkzeugmaschinen. Hierzu verfügt das iwb über entsprechende Simulationssoftware:

  • Matlab/Simulink
  • Python
  • Simatic Manager
  • Sinumerik Simulator
  • Rapid Control Prototyping Systeme wie MathWorks xPC-Target oder dSpace

Eine umfangreiche Hardware erlaubt die Simulationsvalidierung:

  • Kommerzielle Steuerungen von Siemens, Heidenhain und B&R
  • Zweiachsiger Antriebsversuchsstand
  • Reibschweißanlage, zum drehwinkelgeregelten Verschweißen von Turbinenteilen
  • Horizontalfräsmaschine Heller MCH 250
  • mechatronisches Grundgerüst einer DMG DMC 55H duoBlock
  • 5-Achs Universal-Bearbeitungszentrum Grob G350 2. Generation (Mill-Turn-Option)
  • EMCO Concept Mill
  • EMCO Concept Turn