ZIM-Vorhaben ZF4042205SU6

Entwicklung eines interaktiven Chargenplanungssystems für Plasmanitrieranlagen

For­schungs­stel­len
RWTH Aachen, Insti­tut für Indus­trie­ofen­bau und Wärmetechnik
Eltro­puls Anla­gen­bau GmbH

Lauf­zeit
01.02.2017 — 31.07.2019

Zusam­men­fas­sung
Das Plas­ma­ni­trie­ren ist ein Wär­me­be­hand­lungs­ver­fah­ren zur Ver­bes­se­rung der Ober­flä­chen­qua­li­tät und ‑eigen­schaf­ten (Fes­tig­keit, Kor­ro­si­ons­be­stän­dig­keit, Ver­schleiß) metal-lischer Bau­tei­le. Die­ses Ver­fah­ren wird unter ande­rem für kom­ple­xe und hoch­be­an­spruch­te Bau­tei­le in der Automobil‑, Luft- und Raum­fahrt­in­dus­trie und dem Werk­zeug­bau ange­wen­det. Für ein opti­ma­les Pro­duk­ti­ons­er­geb­nis ist bei die­sem kom­ple­xen, strah­lungs­do­mi­nier­ten Pro­zess die Posi­tio­nie­rung der Bau­tei­le in der Anla­ge essen­ti­ell, da sich aus der geo­me­tri­schen Anord­nung der Tei­le die Tem­pe­ra­tur­ver­tei­lung und somit die Streu­brei­te der Werk­stoff­ei­gen­schaf­ten des Bau­teils ergeben.
Bis­her wur­den Plas­ma­ni­trier­an­la­gen durch den Anla­gen­bau­er für eine defi­nier­te Bela­dungs­si­tua­ti­on aus­ge­legt. Für die Anla­gen­be­trei­ber kön­nen sich bei Pro­duk­ti­ons­an­lauf oder der Ände­rung des Pro­duk­ti­ons­pro­gramms pro­zess­be­ding­te Qua­li­täts­män­gel oder unge­nutz­te Kapa­zi­tä­ten der Anla­ge erge­ben. Dies führt ins­be­son­de­re bei klei­nen Los­grö­ßen und/oder häu­fi­gen Sor­ten­um­stel­lun­gen zu hohen spe­zi­fi­schen Bau­teil­kos­ten, da ein hoher pro­zen­tua­ler Anteil von Bau­tei­len mit Qua­li­täts­män­geln vor­liegt und/oder die Anla­gen­ka­pa­zi­tät nicht opti­mal genutzt wird.
Das Ziel die­ses For­schungs­vor­ha­bens ist die Ent­wick­lung eines neu­ar­ti­gen inter­ak­ti­ven Char­gen­pla­nungs­sys­tems zur Vor­her­sa­ge des Plas­ma­ni­trier­er­geb­nis­ses in Abhän­gig­keit der Bela­dungs­si­tua­ti­on der Plas­ma­ni­trier­an­la­ge. Rea­li­siert wird dies durch ein Sys­tem, wel­ches das Nitrier­er­geb­nis (Nitrier­härt­e­tie­fe) für eine spe­zi­fi­sche Bela­dungs­si­tua­ti­on mit Tei­len der Anla­ge vor dem Char­gie­ren berech­net. Die­se Berech­nung erlaubt es dem Anla­gen­be­trei­ber Anpas­sun­gen der Bela­dungs­si­tua­ti­on in Bezug auf die Tem­pe­ra­tur­ver­tei­lung in der Anla­ge sowie der Nut­zung der Anla­gen­ka­pa­zi­tät vor­zu­neh­men, um ein best­mög­li­ches Pro­duk­ti­ons­er­geb­nis der Bau­teil­ch­ar­ge zu erzie­len. Das gemein­sa­me For­schungs­vor­ha­ben umfasst die Ent­wick­lung und expe­ri­men­tel­le Vali­die­rung des Char­gen­pla­nungs­sys­tems auf Grund­la­ge phy­si­ka­li­scher Modelle.

BMWi_Web_de_WBZlogo_zimDas For­schungs­vor­ha­ben mit dem För­der­kenn­zei­chen ZF4042205SU6 wird vom Bun­des­mi­nis­te­ri­um für Wirt­schaft und Ener­gie auf­grund eines Beschlus­ses des Deut­schen Bun­des­ta­ges gefördert.