STROLL - Strukturrollieren von Zylinderlaufflächen

Bei diesem am 01.09.2019 gestarteten Projekt geht es um die Entwicklung eines Verfahrens und Werkzeugs zur prozesssicheren und definierten Herstellung von Mikro-Oberflächenstrukturen als Rückhaltedepots für den eingesetzten Schmierstoff, zur prozesssicheren und definierten Bearbeitung des kombinierten Glätt- und Strukturiervorgangs, die prozesssichere und definierte Erzeugung der Ziel-Oberflächenrauigkeit (Rz/Rt), die prozesssichere und definierte Erzeugung des Ziel-Materialanteils (Rmr) und die Verfestigung der Oberfläche.  Basis für das Glätt- und Strukturierungsverfahren ist das Randschichtwalzverfahren.

Ingenieurbüro Lehmann GmbH ist zusammen mit dem Fraunhofer IWU projektbeteiligt.  Das Projekt wird öffentlich gefördert durch das "ZIM - Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand" geführt durch Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.

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Im Rahmen des Projektes sollen die bestimmenden Rahmenbedingungen ermittelt werden, um eine optimale Oberflächenvorbearbeitung (Rauigkeit, Materialanteil) zu erzeugen, um die Anforderungen an Rückhaltevolumen pro Funktionsflächengröße zu erfüllen, eine gezielte Erhöhung/Senkung des Reibungskoeffizienten zu erzeugen, die Auswirkung auf Toleranzen und Geometrien der bearbeiteten Oberfläche/Bauteile zu ermitteln und die optimale Glattwalzkraft in Zusammenhang mit Strukturierkraft zu ermitteln.

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Festwalzen von Schweißkonstruktionen

Bei diesem Projekt geht es um die Verlängerung der Lebensdauer schwingbeanspruchter, geschweißter Konstruktionen aus hochfesten Stählen und Aluminiumlegierungen.  Diese Verlängerung soll durch Festwalzen erfolgen, wobei Festwalzen als Verfahren zur Schweißnahtnachbehandlung bisher kaum berücksichtigt wurde.  Grundlage ist, dass ein Einsatz hochfester Stähle ohne Schweißnahtnachbehandlung nicht sinnvoll ist.

Ingenieurbüro Lehmann GmbH ist Mitglied des projektbegleitenden Ausschusses.

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Das Ziel des geplanten Vorhabens ist es, die Schwingfestigkeitssteigerung von Schweißverbindungen aus normal- und hochfesten Stählen und Aluminiumlegierungen durch Festwalzen zu belegen.  Dabei werden die Werkstoffe S355J2, S690QL und EN AW-5083 betrachtet.  Es soll eine Quantifizierung und Ableitung handhabbarer Regeln und eine Analyse aller maßgeblichen Einflüsse einschließlich der Stabilität der Druckeigenspannungen erfolgen.  Der Fokus liegt dabei auf experimentellen Untersuchungen.

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Erhöhte Ermüdungsfestigkeit von Schweißverbindungen in der Windenergie durch Festwalzen

Bei diesem Projekt geht es um die Erhöhung der Lebensdauer von Tragstrukturen von Offshore-Windenergieanlagen (OWEA).  Das ermüdungskritische Detail sind dabei Schweißverbindung und der Einfluss von Eigenspannungen auf die Lebensdauer von Schweißverbindungen.  Ziel ist die Optimierung des Eigenspannungszustandes zur Maximierung der positiven Wirkung auf die Lebensdauer.

Ingenieurbüro Lehmann GmbH ist Mitglied des projektbegleitenden Ausschusses.

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Im Rahmen des Projektes soll ein definierter Eintrag von Druck auf die Oberfläche des Bauteils mittels einer mechanisch/hydraulisch gelagerten Kugel oder Walze erfolgen.  Dies reduziert Kerbeffekte durch das Einbringen von Druckeigenspannungen, die Kaltverfestigung der Randschichten und das Glätten der Oberfläche und ermöglicht die Anwendung von höherfesten Stählen, eine hohe Automatisierbarkeit und einen komplett rechnergesteuerten Fertigungsprozess in Kombination mit automatisierten Schweißverfahren.

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Beeinflussung der tribologischen Eigenschaften hydrodynamischer Gleitlager durch Mikrostrukturieren und deren Fertigungsverfahren

Bei diesem Projekt geht es darum, die tribologischen Eigenschaften hydrodynamischer Radialgleitlager durch mikrostrukturierte Oberflächen positiv zu beeinflussen.  Dadurch würde ein verstärkter Start-Stopp-Betrieb qualifiziert, Reibung und Verschleiß reduziert und gleichzeitig die Tragfähigkeit erhalten bzw. ggf. erhöht.

Ingenieurbüro Lehmann GmbH ist Mitglied des projektbegleitenden Ausschusses.

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Im Rahmen des Projektes soll ein Werkzeugkonzept zum Strukturrollieren von Radialgleitlagern ausgelegt und umgesetzt, ein Ultraschall-Schwingsystem zur Strukturierung von Radialgleitlagern entwickelt und implementiert, ein Prozess für beide Fertigungsverfahren entwickelt und ausgelegt, strukturierten Probekörpern hergestellt, Erkenntnisse zur Prozessoptimierung abgeleitet und Serienfertigungskonzepte erarbeitet werden.

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ProLIFE - Festwalzsimulation

Beim mittlerweile abgeschlossenen Projekt ProLIFE handelt es sich um ein Projekt, das zum Ziel hat ein Lebensdauer-Prognosetool für den effektiven Einsatz von mechanischen Oberflächenbehandlungsverfahren zur zuverlässigen Lebensdauerverlängerung von metallischen Komponenten und Strukturen zu entwickeln.

Ingenieurbüro Lehmann GmbH war Mitglied des projektbegleitenden Ausschusses.

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Das Ziel des Vorhabens war es, die experimentell und numerisch gestützte vollständige Beschreibung der Werkstoffzustände, Eigenspannungen, Verfestigung und Oberflächentopographien in metallischen Komponenten aus Stahl (42CrMo4) und Aluminium (EN AW 5754) nach den Randschichtverfestigungsverfahren Kugelstrahlen und Festwalzen zu untersuchen.  Die Festlegung der Werkstoffe ist nach Absprache mit dem Projektbegleitenden Ausschuss erfolgt.  Damit ist die Absicht verbunden den Ingenieuren und Konstrukteuren der KMUs in Baden-Württemberg ein Prognosetool für eine bessere Werkstoffnutzung zur Auslegung leichterer und dauerfesterer metallischer Bauteile anzubieten.

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WAAM - Wire Arc Additive Manufacturing

Bei diesem Projekt geht es darum, die generative Fertigung von Metallbauteilen mittels Lichtbogenschweißen (hier betrachtet nur MAG), den Aufbau von Bauteilen durch räumliches Aneinanderfügen von Schweißnähten, die direkte Energieeinbringung durch im Lichtbogen abschmelzende Drahtelektrode, die gesteigerte Abschmelzleistung im Vergleich zu pulverbasierten Verfahren und die Verarbeitung kommerziell verfügbarer Drahtelektroden mit einfachen Betriebsmitteln zu untersuchen.

Ingenieurbüro Lehmann GmbH ist Mitglied des projektbegleitenden Ausschusses.