Freitag, 23. Februar 2018
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Werkzeugmaschinen im Klima-Check

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Forscher testen Auswirkungen klimatischer Effekte auf Funktionsweise von Drehmaschine und Co.

13.02.2018

Welchen Einfluss klimatische Effekte und Umgebungswechselwirkungen auf Werkzeugmaschinen und deren Komponenten haben, untersuchen Forscher des Fraunhofer IWU in Chemnitz in einer weltweit einzigartigen Klimazelle, die kürzlich eröffnet wurde.

 - Dank einer abnehmbaren Deckenkonstruktion lassen sich kompletten Werkzeugmaschinen per Kran in die Klimazellen heben.
© Fraunhofer IWU
Dank einer abnehmbaren Deckenkonstruktion lassen sich kompletten Werkzeugmaschinen per Kran in die Klimazellen heben.

Werkzeugmaschinen sind thermisch empfindlich: Ihre Produktionsgenauigkeit kann bereits gestört werden, wenn Hallentore im Winter nur kurz offen stehen. Die meisten Unternehmen fertigen weltweit, oftmals in nicht klimatisierten Umgebungen. Die Folge sind ungenau arbeitende Maschinen, die Ausschuss produzieren. Auch laufende Antriebe und andere Wärmequellen wie etwa heiße Werkzeuge können sich negativ auswirken. „Durch Sonneneinstrahlung und Zugluft treten thermische Wechselwirkungen in Form von Strukturdehnungen auf, die wir in der Klimazelle abbilden können“, erläutert Dr. Janine Glänzel, Wissenschaftlerin am Fraunhofer IWU. „Ziel ist es, die Fertigungsgenauigkeit der Maschinen zu stabilisieren und zu erhöhen, indem wir die thermisch bedingten Fehler während der Bearbeitung direkt in der Maschinensteuerung korrigieren.“ Von thermischen Einflüssen besonders betroffen sind beispielsweise Maschinen mit einem langen Bett oder auch vertikal gebaute Systeme, die sich während der Produktion ungleichmäßig erwärmen und zur Seite biegen.

Die Wissenschaftlerin und ihr Team simulieren verschiedenste Temperaturszenarien: In dem neu eröffneten Prüflabor lassen sich Temperaturen von 10 bis 40 Grad Celsius mit einem Toleranzbereich von plus/minus 0,1 Kelvin und eine Luftfeuchte von 10 bis 90 Prozent mit einer Toleranz von drei Prozent einstellen. „Wir haben die bereits bestehende Thermozelle zur Klimazelle umgerüstet. Durch neue Lüftungskomponenten, Dampfbefeuchter und Absorptionstrockner können wir jetzt neben der Temperatur zusätzlich die Luftfeuchte regeln“, sagt Glänzel.