Über die IGF

Forschungsvereinigungen müssen für die Antragstellung im Rahmen der IGF autorisiert sein. Noch nicht autorisierte Forschungsvereinigungen können einen Antrag auf Autorisierung im Förderprogramm Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) stellen, wenn die Kriterien gemäß der Anlage Förderrichtline erfüllt sind.

Die Industrielle Gemeinschaftsforschung (IGF) ist ein europaweit einzigartiges, themenoffenes und vorwettbewerbliches Förderprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWE), das kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) einen einfachen Zugang zu praxisorientierter Forschung ermöglicht.

Eine Kurzdarstellung veranschaulicht den Prozess von der Idee bis zur Veröffentlichung des Forschungsergebnisses.

Hier finden Sie eine Übersicht aller IGF-Forschungsvereinigungen.

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Mit den Mitteln der IGF werden im transnationalen Netzwerk CORNET auch Projekte gemeinsam mit internationalen Kooperationspartnern durchgeführt ...

Geförderte Projekte

Im Rahmen des IGF-Kongresses wurde das IGF-Projekt des Jahres 2025 gewählt. Unter 23 Einreichungen hat der Wissenschaftliche Rat der IGF drei Finalisten nominiert. Das Gewinner-Team wurde durch das Publikum gewählt.

Ein kleiner Ausschnitt der bisher rund 12000 geförderten Projekte bietet einen Einblick in die Vielfalt der Forschungsthemen.

Die Projektdatenbank der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) umfasst rund 12000 abgeschlossene und laufende IGF-Vorhaben seit dem Jahr 1995 und wird regelmäßig aktualisiert.

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Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Die Projektdatenbank der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) umfasst rund 12000 abgeschlossene und laufende IGF-Vorhaben seit dem Jahr 1995 und wird regelmäßig aktualisiert.

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Leistungssteigerung von Bearbeitungsmaschinen durch CFK-Komponenten in dynamisch angeregten Primärstrukturen

Laufzeit:01.01.2017 - 31.12.2019
Vorhaben-Nr. 19172 N

Forschungsvereinigung:

VDW-Forschungsinstitut e.V.
Lyoner Straße 18
D-60528 Frankfurt am Main
Tel.: +49 69 756081-17

Forschungseinrichtungen:

  • Technische Universität Darmstadt Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen

  • Technische Universität Darmstadt Fachgebiet Konstruktiver Leichtbau und Bauweisen

Vorhabenbeschreibung:

Logo Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, den Nutzen der Integration von CFK-Strukturkomponenten aus Halbzeugen in Bearbeitungsmaschinen, mit dem Fokus Werkzeugmaschinen, tiefergehend zu analysieren.

 

Dabei sollen entgegen den Tätigkeiten im Vorläufervorhaben in diesem Vorhaben keine Peripheriekomponenten betrachtet werden, sondern Strukturkomponenten, die im direkten Bearbeitungskraftfluss liegen oder dynamisch angeregt werden. Dadurch wird die Komplexität der Anforderungen an die Bauteile und somit das Niveau der Konstruktionsmethodik weiter angehoben. Ziele sind:

 

-Fortführung des im Vorläufervorhaben generierten Wissensvorsprungs

-Umsetzung von dynamisch angeregten CFK-Strukturbauteilen in Primärstrukturen

-Einbinden klassischer Konstruktionselemente in die CFK-Struktur

-Erweiterung des Know-Hows der Konstruktionsmöglichkeiten mit CFK-Halbzeugen

 

Wirtschaftliche Bedeutung für KMU:

Aufgrund der verbesserten dynamischen Eigenschaften sind CFK-Komponenten leistungsstärker als konventionelle WZM-Strukturen und steigern somit die Vermarktungschancen der eigenen Maschinen. Hierdurch können Anwendungsbereiche und somit Kundenkreise erschlossen werden, die mit dem gleichen Produkt vorher nicht erreichbar waren. Alternativ können bei gleicher Nutzlast und Antriebsleistung größere Baugrößen erreicht werden und somit das Produktportfolio erweitert werden. Es sind nur Investitionen für äußerst kostengünstige Fertigungshilfsmittel nötig, weshalb die Implementierung einer Fertigung von CFK-Komponenten im eigenen Betrieb kein großes Risiko darstellt.

 

Transfer und Umsetzung der Forschungsergebnisse:

Die Forschungsergebnisse werden direkt an Hand dreier Demonstratoren umgesetzt. Mit diesen wird die Leistungsfähigkeit der CFK-Varianten im Vergleich zu den herkömmlichen Bauteilen verglichen. Nach Abschluss des Vorhabens werden die Ergebnisse der breiten Öffentlichkeit durch mehrere Veröffentlichungen sowie die Ausstellung der Demonstratoren auf Messen präsentiert.

Ergebniszusammenfassung:

Im Rahmen des Projekts wurden drei Demonstratoren in CFK-Halbzeugbauweise erfolgreich umgesetzt.

Zusätzlich wurde die Untersuchung des Einflusses von Umgebungsmedien auf die Steifigkeit und Festigkeit von ZDT-Probekörpern weitergeführt.

 

Der x-z-Aufbau (-35 % Baugruppenmasse) ist eine plattenförmige Struktur. Die Halbzeuge wurden vollflächig verklebt. Die Führungsschienen wurden mit eingeklebten Gewindeeinsätzen in der Struktur befestigt.

Untersuchungen der Prozessstabilität haben gezeigt, dass mit dem CFK-Aufbau höhere Zustellungen möglich waren. Zusätzlich konnte die Dämpfung erhöht werden.

Die Bauweise kann auf Maschinenschlitten und plattenförmige Primärstrukturen von Werkzeugmaschinen angewandt werden.

 

Der Spindelstock eines Doppelspindlers wurde als eine schalenförmige Struktur optimiert. Die CFK-Bauweise führt zu einer Reduzierung der Strukturmasse um 66 % und einer Erhöhung der spezifischen Steifigkeit um 40 %.

Wie bei dem x-z-Aufbau, kann Diese Bauweise ebenso auf plattenförmige Primärstrukturen von Werkzeugmaschinen angewandt werden, wobei der wirtschaftliche Nutzen solcher Bauweise bei komplexeren Aufbau und Belastungen an seine Grenzen stoßen kann.

 

Im Rahmen des Projektes wurde erfolgreich einen neuer Hubbalkenarm konzipiert, hergestellt und in Einsatz gebracht.

Im Vergleich zum Originalbauteil wurde eine Massenreduktion in Höhe von 68 % für eine Steifigkeit im tolerierten Bereich erreicht.

Im Gegensatz zu den anderen Demonstratoren wurde aufgrund der Wirtschaftlichkeit auf das Wickelverfahren zu Herstellung des Demonstrators zurückgegriffen.

 

Die Querzugfestigkeit von Epoxidharzsystemen wurde unter sieben unterschiedlichen Umgebungsbedingungen ermittelt, wobei der maximale feststellbare Abfall der Festigkeit bei ca. 12,4 % liegt.

Es konnte kein Unterschied zwischen dem Einfluss von Wasser, MMS und Ethanol auf die Querzugfestigkeit festgestellt werden.