Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
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Spanende Fertigungsverfahren

Was sind spanende Fertigungsverfahren?

Spanende Fertigungsverfahren wie Drehen, Bohren und Fräsen bilden das Rückgrat vieler industrieller Produktionsprozesse. Sie ermöglichen die flexible und präzise Formgebung von Bauteilen und werden in nahezu allen Branchen eingesetzt. Entscheidend für stabile und wirtschaftliche Prozesse sind optimal ausgelegte Maschinenkonzepte, geeignete Werkzeuge sowie eine prozesssichere Parametrierung.

Welches Potenzial bieten spanende Fertigungsverfahren der Industrie?

Richtig ausgelegte spanende Prozesse bieten ein erhebliches Optimierungspotenzial entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Durch die gezielte Analyse und Anpassung lassen sich unter anderem:

  • Bearbeitungszeiten verkürzen,
  • Werkzeugstandzeiten erhöhen,
  • Ausschuss und Nacharbeit reduzieren,
  • Produktivität und Prozessrobustheit steigern.

In vielen Fertigungen werden diese Möglichkeiten jedoch nicht vollständig genutzt, da etablierte Prozesse selten systematisch hinterfragt werden.

Was macht das Fraunhofer IPA im Bereich spanender Fertigungsverfahren?

Das Fraunhofer IPA begleitet Unternehmen bei der Analyse, Auslegung und Optimierung spanender Fertigungsprozesse. Im Fokus steht dabei die Betrachtung des Gesamtsystems, von der Werkzeugauswahl über die Prozessführung bis hin zur Qualitätssicherung. So werden nicht nur einzelne Kennzahlen verbessert, sondern die Wirtschaftlichkeit und Leistungsfähigkeit der spanenden Fertigung insgesamt erhöht.

Sprechen Sie uns an – gemeinsam entwickeln wir eine passgenaue Lösung für Ihre Anwendung!

Übersicht unserer spanenden Fertigungstechnologien

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  • Wir entwickeln und optimieren Zerspanprozesse für Drehen, Bohren und Fräsen entlang der gesamten Prozesskette. Unsere Arbeiten umfassen die Analyse bestehender Prozesse, die Auslegung neuer Fertigungsstrategien sowie die gezielte Anpassung von Werkzeugen, Maschinen und Prozessparametern. Ziel ist es, stabile, leistungsfähige und wirtschaftliche Zerspanprozesse für industrielle Anwendungen zu realisieren.

  • Wir unterstützen unsere Partner bei der Auslegung und Umsetzung prozessgerechter Spann- und Handhabungskonzepte. Auf Basis einer strukturierten Anforderungsanalyse entwickeln wir Lösungen zur sicheren Positionierung, Fixierung und Handhabung von Werkstücken. Dabei berücksichtigen wir Bearbeitungsstrategie, Bearbeitungsreihenfolge sowie die Integration in bestehende Anlagen und Automatisierungskonzepte.

  • Wir entwickeln und optimieren Zerspanwerkzeuge für spezifische Anwendungen und Werkstoffe. Unser Fokus liegt auf der gezielten Anpassung von Werkzeuggeometrien von der Makro- bis zur Mikrogeometrie zur Verbesserung von Standzeit, Prozesssicherheit und Produktivität. Die entwickelten Lösungen werden praxisnah validiert und auf industrielle Anforderungen abgestimmt.

  • Wir entwickeln und optimieren Kühlschmierstofftechnologien entlang der gesamten Prozesskette. Unser Leistungsspektrum reicht von der KSS-Entwicklung und -Optimierung über die Filtration, Überwachung und Pflege bis hin zur gezielten Anpassung des Zerspanvorgangs beim Fräsen, Drehen, Bohren und Schleifen. Ergänzend untersuchen wir die Effizienz der Werkstückreinigung und stellen sicher, dass nachfolgende Prozessschritte wie Lackieren oder Kleben zuverlässig umgesetzt werden können.

  • Wir entwickeln Absaug- und Späneerfassungslösungen für Zerspanprozesse mit hohen Staubbelastungen, wie sie bei der Bearbeitung von Leichtbauwerkstoffen, Faserverbundmaterialien und Holz auftreten. Ziel ist die wirksame Erfassung feinster, luftgetragener Partikel direkt an der Entstehungsstelle, um Bediener zu schützen, Maschinenkomponenten zu sichern und Werkzeugverschleiß sowie Reinigungsaufwand deutlich zu reduzieren.

  • Wir erschließen das Potenzial von Industrierobotern für die spanende und hybride Fertigung. Unsere Arbeiten fokussieren sich auf die Entwicklung roboterbasierter Bearbeitungsstrategien sowie auf die Kombination additiver und subtraktiver Verfahren zu integrierten Prozessketten.Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf dem großformatigen additiven Druck und der anschließenden spanenden Nachbearbeitung. Dazu qualifizieren wir hybride Fertigungskonzepte in Machbarkeitsstudien, analysieren das Prozessverhalten und begleiten die Überführung in industrielle Anwendungen.

  • Wir setzen Zerspansimulationen zur Analyse und Optimierung von Zerspanprozessen ein. Mithilfe moderner Simulationswerkzeuge bewerten wir Prozesskräfte, Spanbildung und Werkzeugbelastungen, identifizieren Optimierungspotenziale und reduzieren den Bedarf an aufwändigen Zerspanversuchen.