Projekte

Lukas Beierl

Fertigungsleiter

450V – 210 kg Gewicht und 150kW Leistung – klingt nach einem Power-Mix für alle Rennsportenthusiasten mit „Spannung auf dem Herzen“. Dieses Jahr durften wir das CURE Rennteam mit diversen Dreh- und Frästeilen unterstützen.

Ariadne Röhler

Universitätsklinik für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie

Sektion Medizinische Werkstoffkunde & Technologie

In der Sektion „Medizinische Werkstoffkunde & Technologie“ am Universitätsklinikum Tübingen wurde mit dem bei InstaWerk bestellten Bauteil eine dynamische Belastungsprüfung von Dentalimplantaten durchgeführt. Für die normgerechte Durchführung der Prüfung nach DIN ISO 148012016 mit einer Tischprüfmaschine (DYNA-MESS Prüfsysteme GmbH) wurde eine Prüfkörperaufnahme mittels CAD Software (Fusion 360, Autodesk Inc.) konstruiert . InstaWerk fertigte dieses Frästeil dann anhand des 3D Modells aus korrosionsbeständigem Edelstahl V2A.

Anhand des Versuchsaufbaus kann nun ermittelt werden, wie sich dentale Implantate und Aufbauten unter dynamischen Extrembelastungen verhalten. Daraus können Rückschlüsse auf die mechanische Stabilität und Eignung am Patienten gezogen werden. Zukünftig sollen damit verschiedene Systeme geprüft und miteinander verglichen werden.

Alexander Marx

Strukturdesign und Fertigungstechnologien: Composite Design and Manufacturing Technologies

Faserinstitut Bremen e.V. (FIBRE)

Das Faserinstitut Bremen e.V. (FIBRE) forscht in grundlagen- und anwendungsorientieren Projekten im Bereich der Hochleistungsfaserverbundwerkstoffe. Forschungsschwerpunkte sind unteranderem Hochtemperatur Thermoplaste und Hybridbauweisen aus FVK und Metallen. Im Rahmen des DFG Forschungsvorhabens „Hybridguss“ entwickelt das Faserinstitut zusammen mit dem Fraunhofer IFAM eine hybride Verbindung zwischen CFK und Aluminium. Mittels Aluminiumdruckgießens werden konsolidierte Faserverbundeinleger, bestehend aus lastgerechtabgelegten Kohlenstofffasern und einer hochtemperaturbeständigen thermoplastischen Matrix, PEEK, im von Aluminium umgossen.

Bei InstaWerk haben wir das Konsolidierungswerkzeug zum Herstellen der CFK-Einleger fertigen lassen. In dieses werden trockene textile hybride Preforms aus Kohlenstoffasern und PEEK zu einem CFK Bauteil konsolidiert. Zum passgenauen Umgießen mit Aluminium ist eine hohe Toleranzgenauigkeit und Oberflächengüte der CFK-Einleger erforderlich, die trotz der temperaturbedingten Ausdehnung des Werkzeugmaterials eingehalten werden muss.

Kevin Sing

Verantwortlicher Getriebe

Rennteam an der Universität Stuttgart 2019

Aufgrund von sehr kurzen Entwicklungszeiträumen, ist unser größter Gegner als Formula Student Team die Zeit. Wir müssen in diesem engen Zeitraum neue Systeme entwickeln, diese konstruieren und erproben. Dabei hat uns InstaWerk sehr geholfen, da wir durch die schnelle und einfache Bestellung von CNC-Frästeilen innerhalb kürzester Zeit Prototypenteile herstellen können. Dadurch standen uns bereits nach wenigen Wochen erste Ergebnisse bezüglich Problemen und Schwachstellen unserer neuen Komponenten zur Verfügung, die anschließend in die weitere Produktentwicklung und Verfeinerung einfließen konnten. In diesem Fall handelt es sich um die Entwicklung eines neuen Schaltmechanismus für das sequenzielle Getriebe, welches in unserem Fahrzeug verbaut wird. Da es sich hierbei um sehr kritische Komponenten handelt, deren Funktionalität entscheidend für eine erfolgreiche Saison ist, war es uns wichtig, diese Teile schon im Vorfeld mit Hilfe eines Prototyps zu validieren, um die Funktion und Zuverlässigkeit des Systems sicherstellen zu können.

Eine Bedingung für ein zuverlässiges System ist das Einhalten der gegebenen Festigkeiten. Die im System auftretenden Kräfte und Belastungen lassen sich im Vorfeld simulativ, mit guter Näherung an die Realität, bestimmen. Mindestens genauso wichtig ist aber die einwandfreie Funktionalität des Mechanismus, sodass ein sauberes Gleiten der Teile zueinander stattfindet und sich die Komponenten nicht verklemmen. Solche Faktoren sind im Voraus innerhalb des CAD schwer abzuschätzen, da die wahren Dimensionen der Bauteile oft nicht greifbar sind. Erst am physischen Modell kommen Fertigungstoleranzen, Oberflächengüten und Oberflächennachbehandlungen zur Geltung. All diese Faktoren lassen sich durch Prototypen deutlich genauer beurteilen und können so frühzeitig in den weiteren Entwicklungsprozess einfließen.

Das Online Tool von InstaWerk hat uns dabei sehr geholfen. Die Suche nach Fertigungspartnern gestaltet sich für ein studentisches Team oftmals als mühselig, da man die adäquaten Fertiger mit den passenden Maschinen für seine Anwendung nicht immer auf Anhieb findet. Des Weiteren nimmt die Auftragsabwicklung, inklusive Ausstellung eines Angebotes und die eigentliche Fertigung selbst, oft viel Zeit in Anspruch – Zeit, die wir nicht haben. Der unkomplizierte Onlineservice für CNC-Frästeile bietet dabei eine sehr große Erleichterung. Zur Bestellung seiner Teile genügt der Upload der 3D Modelle. Die Notwendigkeit einer technischen Zeichnung entfällt in den meisten Fällen. Nach der Auswahl des gewünschten Materials und der Qualitätsstufe erstellt das Tool dann innerhalb von Sekunden einen Preis und man kann die Bestellung abschließen. Die Auswahl verfügbarer Fertigungspartner trifft dann das Programm im Hintergrund selbstständig auf Grundlage der für die Herstellung benötigten Maschinen. Somit komme ich als Konstrukteur mit wenigen Mausklicks zu meinem gewünschten Bauteil und spare mir viel Zeit, die ich an anderer Stelle gut einsetzen kann.

Composite-Werkstoffe sind außerhalb des Rennsports und der Luftfahrt noch wenig verbreitete Werkstoffe. Gerade kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff („Carbon“ oder „CFK“) ist aufgrund seiner hohen Festigkeit bei geringer Dichte bekannt. Allerdings steht der Werkstoff noch am Anfang seiner Entwicklung. Aber gerade bei einer so jungen Werkstoffklasse lassen sich durch Innovationen noch große Benefits generieren. Auf die Entwicklung von innovativen Composite-Anwendungen hat sich auch die Firma CIKONI spezialisiert. Ihre Produkt- und Prozessentwicklungen zielen darauf ab für die Kunden ein Produkt mit Alleinstellungsmerkmal zu entwickeln – idealerweise sogar eine patentierbare Lösung. Gerade hier spielen Agilität, Kreativität und Fachkompetenz eine große Rolle um dem Wettbewerb voraus zu sein.

So nutzen wir InstaWerk vor allem bei der Produktentwicklung, wenn wir in Hybridbauweisen gefräste Metallteile integrieren oder bei Sondermaschinen um entsprechende Fertigungsverfahren zu entwickeln. Gerade als Entwickler ist es oftmals schwierig Fertiger zu finden, wenn es um Einzelteile oder Kleinstserien geht. Hier bietet uns InstaWerk die Möglichkeit schneller zu sein als unsere Mitbewerber und unsere konzeptionelle Stärke schnell in Prototypen zu überführen – denn in jeder Entwicklung ist es am besten, den Führungskräften so schnell wie möglich etwas zum Spielen in die Hand zu geben. Denn Faszination für technische Innovationen entsteht beim Erleben.