Projekte

3DCRIMP

Additive Fertigungsprozesse für Crimpwerkzeuge (3DCRIMP)

Programm: KMU-innovativ: Produktionsforschung
Bekanntmachung: KMU innovativ (ab 2016)
Wettbewerb: 02. Runde, Stichtag 15.04.2016

Kurzbeschreibung:
Das Ziel des Projekts besteht darin, einen innovativen Prozess zur Fertigung, insbesondere von individualisierten Einsätzen für Crimp-Werkzeuge, in geringen Stückzahlen mittels additiver Fertigung zu entwickeln und zu etablieren. Dies betrifft die kostengünstige Fertigung qualitativ hochwertiger Prototypen sowie kleinen Losgrößen bis hin zur Losgröße eins.

Projektdauer: 01.12.2016 − 30.11.2018

Projektkoordinator:
Thomas Glockseisen
WEZAG Gesellschaft mit beschränkter Haftung Werkzeugfabrik
Telefon: +49 6428 704-118
E-Mail: tglockseisen@wezag.de

Ansprechpartner bei PTKA:
Dipl.-Ing. Ulrike Kirsten
Telefon: +49 721 608-31411
E-Mail: ulrike.kirsten@kit.edu

Detaillierte Projektbeschreibung

Problemlage
In den nächsten Jahren wir die Anwendung der Elektronik in vielen Technologiebereichen, insbesondere auch unter dem Aspekt "Industrie 4.0", sehr stark zunehmen. Neben den neuen Technologiebereichen, wie Photovoltaik, Windenergie und Elektromobilität wird auch der Einsatz der Elektronik in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, insbesondere mit neuen Leiterwerkstoffen und neuen Leitungskonzepten (Flachkabel), sehr stark ansteigen. Die Steckverbindungen dieser Kabel werden mit der Crimptechnik hergestellt, bei der Stecker und Litze durch einen Umformprozess miteinander verbunden werden. Je Serienprodukt müssen im Durchschnitt 3-5 Funktionsprototypenwerkzeuge zur Übergabe an den Kunden produziert werden. Es besteht in den letzten Jahren eine stark steigende Nachfrage an Funktionsprototypen, welcher Rechnung getragen werden muss. Die hiermit verbundenen Fertigungszeiten und Kosten werden von den Kunden nicht akzeptiert.

Ziel
Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Etablierung eines Prozesses zur Fertigung von individualisierten neuartigen Einsätzen für Crimpwerkzeuge in geringen Stückzahlen (Kleinserien) mittels additiver Fertigung. Dabei soll im Rahmen des Projektes eine komplett neue Fertigungskette entwickelt werden, bei der erstmals sämtliche Schritte der Produktentstehung für die additive Fertigung miteinander verknüpft werden. Dabei werden beginnend bei der Konstruktion und Auslegung, über die Arbeitsvorbereitung, die additive Fertigung mittels Selektiven Laserschmelzen bis hin zur Nachbearbeitung und der Erprobung bzw. Qualitätssicherung alle Schritte der Prozesskette aufeinander abgestimmt. Gleichzeitig soll die additive Fertigung genutzt werden, um neue Konzepte von Crimpwerkzeugen zu entwickeln.

Vorgehensweise
Crimpwerkzeuge werden teilweise nur in sehr geringen Stückzahlen benötigt und mit klassischen Fertigungsverfahren wie Fräsen, Stanzen und Schleifen hergestellt. Im Vordergrund des Projektes steht die Verkürzung der kompletten Herstellungskette. Dafür wird zunächst die bestehende Prozesskette analysiert und die Ist-Situation aufgenommen. Parallel dazu wird das Produktspektrum analysiert und auf die Eignung zur additiven Fertigung geprüft. Anschließend werden neue Konstruktionsmethoden entwickelt mit der Crimpwerkzeuge für die additive Fertigung optimiert werden können. Mittels additiv hergestellten Prototypen werden geeignete Nachbearbeitungsprozesse identifiziert um die notwendigen Anforderungen an die Genauigkeit der Werkzeuge zu erfüllen. Die nachbearbeiteten Prototypen werden im letzten Schritt auf ihre Funktion hin überprüft. Nach der Entwicklung der Prozesskette wird außerdem eine Potentialanalyse dieser für neuartige Crimpwerkzeuge durchgeführt.

Verwertungspotential und erwartetete Ergebnisse
Bei einem erfolgreichen Projektabschluss werden anwendungsorientierte Prototypen gefertigt. Diese werden anschließend den wichtigen Kunden vorgestellt. Unter Berücksichtigung der Rückmeldungen werden dann die entsprechenden Änderungen vorgenommen sowie die endgültigen, funktionsfähigen Prototypen gefertigt. Ebenso werden die Ergebnisse später für die weiteren Entwicklungen bei den Handwerkzeugen eingesetzt. Darüber hinaus werden nach erfolgreichem Abschluss des Projektes die beteiligten Entwicklungspartner, basierend auf den Projektergebnissen, ihre Kompetenz hinsichtlich von additiven Fertigungsmethoden weiter entwickeln. Die TU Darmstadt wird das erworbene Know-how für die Ausbildung von Ingenieuren, aber auch für neue, spezielle Entwicklungsprojekte, im Bereich der additiven Fertigungsmethoden, einsetzen. Ebenso werden die Ergebnisse später für die weiteren Entwicklungen bei den Handwerkzeugen eingesetzt.

Projektträger

Projektträger Karlsruhe (PTKA)
Produktion, Dienstleistung und Arbeit
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen

+49 (0)721 608-25281
info@ptka.kit.edu
Außenstelle Dresden
PTKA

Ansprechpartner

Sekretariat Karlsruhe

Susanne Zbornik

+49 (0)721 608-25281
susanne.zbornik@kit.edu

Sekretariat Außenstelle Dresden

Heike Blumentritt

+49 (0)721 608-31435
heike.blumentritt@kit.edu