Vorhandene Ausstattung am iwb

Für die Projektarbeit in Forschung und Transfer steht den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern eine umfassende technische Ausstattung zur Verfügung.

Ausstattung im Bereich Additive Fertigung

Anlagen zum Laser-Strahlschmelzen:

  • EOS M400-1
  • EOSint M280
  • Trumpf TruPrint 2000 (Multilaser-System)
  • Realizer SLM 250 HL
  • LBM-Testbett (Eigenbau-LPBF-Anlage zur detaillierten Schmelzbaduntersuchung)

Anlagen zum Binder-Jetting:

  • Testachse Voxeljet AG VTS 128

Anlagen zum Ink-Jet-Printing:

  • 3D Systems ProJet 3000

Anlagen zur additiven Fertigung von Kunststoffen:

  • Kunststoff-Laser-Sinter-System EOS FORMIGA P 100
  • Fused-Filament-Fabrication-System Ultimaker Original+ (2x)
  • Fused-Filament-Fabrication-System Creality3D Ender 3 (3x)
  • Fused-Filament-Fabrication-System MakerBot Replicator 2x (8x)

Anlagen zur lichtbogenbasierten additiven Fertigung:

  • Schweißsystem Fronius CMT-Advanced 4000
  • Schweißsystem Fronius TPS 400i
  • Sechs-Achs-Roboter Kuka KR15/6 mit Steuerung KRC
  • Sechs-Achs-Roboter Yaskawa Motoman MH24 mit Zwei-Achs-Positionierer DK250 und Steuerung DX200
  • Mobile Umhausung inkl. Absaugung

Geräte zur Prozessüberwachung:

  • Hochgeschwindigkeitskamera Chronos 1.4
  • Thermographiekamera Infratec ImageIR 8300
  • Hochgeschwindigkeits-Thermographiekamera Flir x6901sc
  • 3D-Digitalisierer Steinbichler COMET L3D (2M)

Anlagen zur Analytik und Auswertung:

  • Konfokales 3D Laserscanning-Mikroskop VK-X1000
  • 3D-Profilometer VR-3000
  • Zugprüfmaschine Zwick Roell Z050
  • Präzisions-Härteprüfgerät LECO LM 100AT
  • Makro-Vickers-Härteprüfgerät Wilson VH1150
  • Stereomikroskop Nikon SMZ1500
  • Auflichtmikroskop Nikon MM40
  • Rheometer Malvern Panalytical Kinexus Lab+
  • Materialografielabor mit Ausstattung der Firma Bühler

Ausstattung im Bereich Batterieproduktion

  • Beschichtungsanlage: Coatema BC 50
    • Beschichtung von Batterieelektroden auf Technikumsmaßstab
    • Variables Auftragswerkzeug: Schlitzdüse und Rakel
    • Bahngeschwindigkeit: 0,1 – 2 m/min
    • Maximale Bahnbreite von 300 mm
    • Infrarottrocknung mit drei separat ansteuerbaren Trocknungssegmenten
    • Inertgastrocknung
    • Qualitätsüberwachung: Lichtwellensensor zur Dickenbestimmung und Ultraschallmessung zur Bestimmung der Flächenbeladung
  • E-Cutter: Anlage zum Schneiden von Elektrodenblättern
    • Vollautomatisierte Anlage zur Vereinzelung von Anoden- und Kathodenrollen
    • Konturschnitt für kontinuierlich und intermittierend beschichtete Elektroden
    • Gepulstes Lasersystem für materialschonenden Schneidprozess
    • Formatflexibilität durch 3-Achs-Laserscanner
    • Unterdruckspannvorrichtung und Partikelabsaugung
    • Automatisierte Materialzuführung mit Bahnkantensteuerung
    • 4-Achs-Handhabungseinheit zur Entnahme der Elektroden
  • Elektrolytbefüllanlage der Manz AG
    • Teilautomatisierte Anlage zur Einbringung der Elektrolytflüssigkeit in Lithium-Ionen-Batteriezellen
    • Vakuum- und Schutzgasatmosphäre zur Reduzierung des Wassergehalts während der Elektrolytbefüllung
    • Formatflexible Zellhalter für großformatige pouch- und hardcasezellen
    • Präzise Dosierung der Elektrolytmenge mit gravimetrischen qualitätschecks
    • Zusätzliche mobile Befüllanlage mit Überdruck- und Temperiermöglichkeiten für gezielte Prozessuntersuchungen
  • Glovebox „Labmaster Pro SP“ mit 4 Handschuhe
    • Arbeiten unter kontrollierter Atmosphäre mit <1ppm Sauerstoff und Feuchte
    • Modular erweiterbares Glovebox-System MB-MOD mit 2 Arbeitsplätzen
    • Regelbarer Vakuumofen bis 250°C mit Parameterüberwachung und Temperaturkontrolleinheit
    • Verstärktes Gestell zur Erweiterung der Boxbelastung für den Einbau erforderlicher Anlagentechnik
  • Kalandrieranlage: Coatema EA 102
    • Rolle-zu-Rolle Kalandrieranlage mit 400 mm Walzendurchmesser
    • 400 mm Walzenbreite
    • Bis zu 300 mm Arbeitsbreite 1000 N/mm Linienlast
    • Kontinuierliche und Einzelblatt Kalandrierung
    • Walzentemperierung 23°C -150°C
    • Spaltgeregelte Kalandrierung
  • Reinraum ISO-Klasse 6 (100 m²) für die Elektrodenherstellung
    • Beschichtungsanlage (Bahnbreite bis 300 mm) mit Infrarot-Trocknung und Inline-Flächenbeladungsmessung

 

  • Rasterelektronenmikroskopie (REM): JEOL JSM-IT200 InTouchScope
    • Voll ausgestattetes Rasterelektronenmikroskop mit Wolframkathode und integrierter EDS-Analyse
    • Höchste Bildauflösung im HV/LV/SE/BSE-Modus
    • Zeromag-Modus für den intuitiven Übergang zwischen lichtoptischen und REM-Bild
    • Chemische Analytik durch integriertes EDS mit Live-Analyse
    • Zahlreiche Automatik-Funktionen und vorgefertigte Rezepte für unterschiedliche Probentypen
    • Mehrkanal-Live-Bild und Videoaufnahme gleichzeitig möglich
    • Schnelle Probennavigation bei 5x - 300.000x Vergrößerung
    • Smile View Premium Offline-Software mit Bildschärfung, Bildmontage, Positionsausrichtung und Überlagerung
  • Vakuum-Umluft-Trockenschrank Typ HCV der Firma Waldner Process Systems
    • Trocknung großformatiger Elektroden und Coils unter Vakuum
    • Variabel einstellbare Trocknungzeiten, -temperaturen und Vakuumstufen
    • Abfahren von Trocknungsprofilen für eine gleichmäßige Trocknung der Elektroden
  • Zwei Trockenräume (100 m²) für die Zellmontage
    • Komplette Prozesskette zur Herstellung von Hardcase- und Pouchzellen
    • Vollautomatisierte Stapelbildung und laserbasierte Elektrodenvereinzelung
    • Manuelle Stanz- und Stapelanlage für individuelle Zelldesigns
    • Laserschweißen von Hardcases (4 kW)
    • Elektrolytbefüllung inert und bei Unterdruck
    • Große Anzahl an Testkanälen (bis 200 A)
  • Z-Falter der Manz AG
    • Automatisierte Z-Falter-Anlage zur kontinuierlichen Stapelung großformatiger Elektroden
    • Formflexible Werkzeugeinsätze für das Stapeln unterschiedlicher Elektrodenformate
    • Möglicher Einsatz verschiedener Separatormaterialien und -breiten
    • Optische Überwachung der Positioniergenauigkeit
    • Regelung der Separatorposition für eine zielgenaue Stapelung der Elektroden

Ausstattung im Bereich Lasertechnik

Lasersystemtechnik:

  • Hochleistungsdiodenlaser (Laserline, Pmax = 6 kW)
  • Multi-Mode-Faserlaser (IPG, Pmax = 8 kW)
  • Single-Mode-Faserlaser (IPG, Pmax = 3 kW)
  • Multi-Mode-Scheibenlaser (Trumpf, Pmax = 4 kW)
  • Gepulster Faserlaser (IPG, 100 W, 30 ns, 0,2 mJ)
  • Gepulster Faserlaser (Rofin, 20 W, 100 ns, 1 mJ)
  • modernste Festoptiken inkl. Möglichkeiten zur taktilen Nahtführung und Strahlformung, z.B.
    • HighYAG Bimo
    • Scansonic ALO3
    • Precitec YRC, uvm.
  • Verschiedene Scanneroptiken zur Remote-Bearbeitung, z.B.
    • ARGES Elephant 36SiC
    • ScanLabIntelliWeld30
    • Trumpf PFO33
  • 6-Achs-Knickarmroboter mit verschiedenen externen Kinematiken
  • Drahtzuführeinrichtung
  • Flow-Boxen zur CFK-Bearbeitung


Modellierung und Simulation von Füge- und Trennprozessen

  • Adina
  • COMSOL Multiphysics
  • MSC Marc
  • Sysweld
  • Hypermesh
  • Matlab

 

Ausstattung im Bereich Montagetechnik und Robotik

Wir verfügen über einzigartige und exzellente Ausstattung, die wir für unterschiedlichste Problemstellungen zum Einsatz bringen und das stets mit ausgezeichneten Ergebnissen für unsere Kunden.

Diverse Demonstratoren im Bereich Montagetechnik

  • Roboter unterschiedlichster Hersteller und Gewichtsklassen 
  • Modulare MRK-Versuchszelle 
  • Peripheriegeräte (Greifer, Messgeräte, Sensoren, Steuerungen)
  • Externe Messgeräte zur Vermessung und Kalibrierung von Robotern
  • Simulation von Robotersystemen (Aufgaben- und Bahnplanung)

Diverse Demonstratoren im Bereich Digitalisierung

  • Tools zur virtuellen Planung und Simulation (physikalische Effekte, Materialfluss, 3D-Kinematik)
  • Softwareframeworks für die vernetzte Produktion (OPC-UA, IoT-Applikationen)

Ausstattung im Bereich Nachhaltige Produktion

Ausstattung im Bereich Produktionsmanagement und Logistik

In der Themengruppe Produktionsmanagement und Logistik kommen eine Vielzahl von Werkzeugen bei der Bearbeitung von Aufgaben und Fragestellungen in Forschung, Industrieprojekten und Lehre zum Einsatz. Bei der Bewertung von Produktionsstandorten oder Technologien unter Berücksichtigung von Unsicherheiten sowie bei der Fabrik-, Layout- und Materialflussplanung werden dabei insbesondere Softwaretools wie CrystalBall oder Tecnomatix Plant Simulation genutzt. Für den direkten Transfer von Forschungsergebnissen in die Industrie sowie die Ausbildung von Studierenden gewinnen praktische Lernumgebungen zunehmend an Bedeutung. Mit der Lernfabrik für Schlanke Produktion (LSP) verfügt die Themengruppe Produktionsmanagement und Logistik über eine moderne Schulungsumgebung, in der aktuelle didaktische Konzepte angewendet werden.

  • Lernfabrik für Schlanke Produktion (LSP)
    Ganzheitliche Produktionssysteme stellen heutzutage das organisatorische Rückgrat der industriellen Produktion dar. Das Wissen über die Prinzipien eines solchen Produktionssystems wird in der Lernfabrik für schlanke Produktion vermittelt. Das Schulungskonzept fokussiert dabei neben der theoretischen Behandlung der Methoden und der Philosophie des Toyota Produktionssystems insbesondere die praktische Vertiefung des vermittelten Wissens in einer realen Produktionsumgebung.
  • Lernlabor Mensch in der Fabrik (LMF)
    Das Forschungsfeld Mensch in der Fabrik beschäftigt sich mit Potenzialen und Gefahren, die sich aus der Vernetzung des Menschen mit dem Produktionssystem ergeben. Zur Beantwortung der Frage, wie der Mensch möglichst effizient in die zunehmend digitalisierte und vernetzte Produktionsumgebung integriert werden kann, wurde am iwb ein Lernlabor aufgebaut. Dieses Lernlabor dient der Durchführung von Experimenten und Studien zur Absicherung von Hypothesen sowie der prototypischen Umsetzung und Evaluation von Forschungsinhalten. Zudem wird es als Plattform zum Dialog mit Industriepartnern und Transfer von Forschungserkenntnissen genutzt.
    Zur Ausstattung gehören diverse Smart Devices, flexible Montagearbeitsplätze sowie ein kamerabasiertes Montageassistenzsystem (Schlauer Klaus der Firma OPTIMUM GmbH). Diese Montageumgebung lässt sich modular auf reale Anwendungsfälle anpassen. Derzeit können  praxisnahe Montagesituationen mit Beispielprodukten wie Getrieben, Rahmenlängsträger mit Kotflügelstützen sowie Druckluftkesseln simuliert werden.

  • Hochleistungsrechner: Berechnung von komplexen mathematischen Optimierungen, Simulationen und Data Analytics Projekten.
  • CrystalBall - Crystal Ball ist eine der führenden spreadsheet-basierten Applikationen zur prädiktiven Modellierung, Prognose, Simulation und Optimierung.
  • Softwaretool zur Reifegradbewertung: Um Chancen und Risiken bei der Integration neuer Produktionstechnologien abschätzen zu können, ist eine Bewertung der Technologiereife hilfreich. Das Softwaretool unterstützt Industriepartner bei der strukturierten Datenerhebung, -verarbeitung und –auswertung zur Unterstützung des strategischen Technologiemanagements.
  • visTABLE®touch Planungstische - visTABLE ermöglicht eine intuitive, teamorientierte Fabrikplanung und dient der Optimierung, Bewertung und Visualisierung einer Fabrik.
  • Tecnomatix Plant Simulation - Plant Simulation dient zur Abbildung und Optimierung komplexer Produktions- und Logistikabläufe in einem Rechnermodell.
  • GaBi - GaBi (Ganzheitliche Bilanzierung) von PE International ist eine der führenden Software-Lösungen für die lebenszyklusorientierte Bewertung von Produkten und Dienstleistungen und wird insbesondere für Erstellung von Ökobilanzen eingesetzt.

Ausstattung im Bereich Werkzeugmaschinen

Die Themengruppe Werkzeugmaschinen beschäftigt sich mit der interdisziplinären Entwicklung von spanabhebenden Produktionssystemen. Ein Schwerpunkt hierbei ist die Optimierung des dynamischen Verhaltens. Dazu steht der Themengruppe eine Vielzahl an modernen Softwarewerkzeugen für Konstruktion und Finite-Elemente- bzw. Mehrkörpersimulation zur Verfügung:

  • Catia V5ProEngineer
  • Ansys
  • NX inkl. Nastran
  • HyperWorks
  • Nastran/Patran
  • RecurDyn
  • MORe (flexible Mehrkörpersimulation für mechatronische Systeme)

Schwingungstechnische Untersuchungen von Werkzeugmaschinen:

  • Uni- und triaxiale Beschleunigungsaufnehmer
  • Impulshämmer
  • Messverstärker
  • Elektrodynamische Shaker
  • 1D-Laser-Vibro­meter
  • 3D-Scanning-Laser-Doppler-Vibro­meter (PSV-400-3D)
  • Rotationsvibrometer (RLV-5500)
  • Faseroptisches Vibrometer (OFV-5000)

Dynamischen Messungen von Prozesskräften:

  • Zwei Drei-Komponenten-Dynamometer (Kistler 9155 und 9257)
  • Bohrmomentenmessplattform (Kistler 9271)

Aufnahme und Auswertung der Messdaten:

  • LMS Scadas III (Hardware)
  • LMS Test.Lab (Software)
  • Matlab
  • PSV-400-3D-SW (8-kanalige-Datenerfassung, Datenvisualisierung)
  • PSVSoft-D (Auswertesoftware für PSV-400-3D)
  • VibSoft-100x (Auswertesoftware für RLV-5500)
  • VibSoft-DESK-3 (Auswertesoftware für RLV-5500)

Beurteilung des akustischen und thermischen Maschinenverhaltens:

  • Bruel & Kjaer Sound Intensity Analyzer Type 4433 (Schalldruckpegelmessgerät)
  • Kleiber KGA 740-LO (Pyrometer)
  • Thermografie-Kamera
  • 3D-Scanning-Laser-Doppler-Vibro­meter (PSV-400-3D)

Allgemeine Messaufgaben:

  • Diverse Oszilloskope mit Aufnahmefunktion
  • Datenerfassungskarten der Fa. National Instruments

Neben der strukturmechanischen Optimierung ist die Weiterentwicklung der Steuerungs- und Regelungstechnik der zweite Arbeitsschwerpunkt der Themengruppe Werkzeugmaschinen. Hierzu verfügt das iwb über entsprechende Simulationssoftware:

  • Matlab/Simulink
  • Python
  • Simatic Manager
  • Sinumerik Simulator
  • Rapid Control Prototyping Systeme wie MathWorks xPC-Target oder dSpace

Eine umfangreiche Hardware erlaubt die Simulationsvalidierung:

  • Kommerzielle Steuerungen von Siemens, Heidenhain und B&R
  • Zweiachsiger Antriebsversuchsstand
  • Reibschweißanlage, zum drehwinkelgeregelten Verschweißen von Turbinenteilen
  • Horizontalfräsmaschine Heller MCH 250
  • mechatronisches Grundgerüst einer DMG DMC 55H duoBlock
  • 5-Achs Universal-Bearbeitungszentrum Grob G350 2. Generation (Mill-Turn-Option)
  • EMCO Concept Mill
  • EMCO Concept Turn

 

Rührreibschweißen:

  • 4-Achs-Bearbeitungszentrum Heller MCH 250
  • KUKA KR 500 MT (ermöglicht durch SFB/TR10)
  • Dynamometer zur Erfassung des Drehmoments sowie der Kräfte mit hoher Genauigkeit und hoher zeitlicher Auflösung
  • Temperaturmesswerkzeug zur Erfassung der Temperaturen in Schulter und Schweißstift sowie Datenübertragung mittels WLAN