Projekte

3DCRIMP

Additive Fertigungsprozesse für Crimpwerkzeuge (3DCRIMP)

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

Kurzbeschreibung:
Das Ziel des Projekts bestand 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 wird 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 die Stecker und Litzen 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 war die Entwicklung und Etablierung eines Prozesses zur Fertigung von individualisierten neuartigen Einsätzen für Crimpwerkzeuge in geringen Stückzahlen (Kleinserien) mittels additiver Fertigung. Dabei sollte im Rahmen des Projektes eine komplett neue Fertigungskette entwickelt werden, bei der erstmals sämtliche Schritte der Produktentstehung für die additive Fertigung miteinander verknüpft werden. Alle Schritte der Prozesskette wurden aufeinander abgestimmt, beginnend bei der Konstruktion und Auslegung, über die Arbeitsvorbereitung, die additive Fertigung mittels Selektiven Laserschmelzen bis hin zur Nachbearbeitung und der Erprobung bzw. Qualitätssicherung. Ein für diese Anforderungen geeignetes additives Verfahren sollte zur Fertigung von Crimpwerkzeugen entwickelt werden.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Crimpwerkzeuge werden teilweise nur in sehr geringen Stückzahlen benötigt und mit klassischen Fertigungsverfahren wie Fräsen, Stanzen und Schleifen hergestellt. Im Vordergrund des Projektes stand daher die Verkürzung der kompletten Herstellungskette. Dafür wurde die bestehende Prozesskette und das Produktspektrum analysiert sowie Anwendungsszenarien für die Integration einer additiven Fertigung definiert. Als Ergebnis liegt eine Konstruktionsmethodik vor, mit der Crimpwerkzeuge für die additive Fertigung optimiert werden können. Mittels additiv hergestellten Prototypen wurden geeignete Nachbearbeitungsprozesse identifiziert, um die notwendigen Anforderungen an die Genauigkeit der Werkzeuge zu erfüllen. Eine beispielhaft entwickelte Prozesskette wurde aufgebaut und erfolgreich validiert. Das beteiligte Unternehmen wird die erreichten Pilotergebnisse und sein damit neu erworbenes Wissen in kundenspezifische Produkte anwenden und sich am Markt etablieren. Die TU Darmstadt wird die Projektergebnisse 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 umgesetzt.

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
+49 (0)721 608-992003

info@ptka.kit.edu
Standort Dresden
PTKA

Ansprechpartner

Sekretariat Karlsruhe

Susanne Zbornik

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

Sekretariat Standort Dresden

Heike Blumentritt

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