Forschung

GroTherm

Im Rahmen des Projektes „GroTherm“ arbeitete SWMS in Kooperation mit Partnern aus der Industrie und Forschung an der Entwicklung eines Fiber-Placement Verfahrens zur Verarbeitung von thermoplastischen CFK-Tapes. Gründe für die Anwendung thermoplastischer Halbzeuge sind dabei verbesserte Impakteigenschaften, verbesserte Schweißbarkeit und die Möglichkeit einer in situ-Fertigung, d.h. der endkonturnahen Herstellung des Bauteils in einem Arbeitsgang.

Gesamtansicht Cincinnati Machine Viper 1200

Der Projektumfang erstreckte sich auf die Entwicklung und Verbesserung thermoplastischer Tapes, die Implementierung eines geeigneten Single-Tape-Legekopfes sowie die Herstellung eines Demonstratorbauteils anhand von auf CATIA Basis erzeugten NC-Programmen.

Zur Anwendung kam das Fiber-Placement Verfahren, bei dem das Halbzeug konturgenau auch auf mehrfach gekrümmten Oberflächen abgelegt werden kann. Hierzu stand die Fiber-Placement Anlage der Airbus Deutschland GmbH zur Verfügung, an die der neuentwickelte Legekopf angepasst wird. Dieses Legewerkzeug hat dabei ein thermoplastisches Tape entlang programmierter Bahnen abgelegt. Die Maschinenprogrammierung erfolgt über ein Offline-Programmiersystem.

SOCADEUS

"Softwareentwicklung zur Optimierung von CAD/FEM - basierenden Entwicklungsprozessen in der Luft- und Raumfahrt am Beispiel der Simulation in der Flugphysik"

Verbundvorhaben Metropolregion Bremen/Oldenburg

Bevor heute Produkte in die Serienfertigung gehen, werden sie umfangreichen Belastungsuntersuchungen unterzogen. Je früher diese während der Entwicklung beginnen können, desto eher können die Ergebnisse zurück in die Konstruktion gegeben werden. Doch die digitalen Datenwege sind nicht ohne Stolpersteine. Für die Simulation von aerodynamischen oder hydrodynamischer Simulationen werden Daten benötigt, die bisher sehr aufwändig aus den Geometrie-Daten der CAD-Systeme beschafft werden. Manuell, soweit es bei den zum Teil riesigen Datenmengen überhaupt realisierbar ist. Hier setzte das von 2007 bis 2008 umgesetzte Entwicklungsvorhaben SOCADEUS an. Das Oldenburger Unternehmen SWMS Systemtechnik Ingenieurgesellschaft mbH entwickelte zusammen mit der CeBeNetwork eine Anwendung, die direkt die Prozesse zwischen Konstruktion und Simulation optimiert. Geometriedaten aus den CATIA V5-Baugruppen werden weitestgehend automatisiert aus den Masterdateien ausgelesen und standardisiert für Berechnungs- und Simulationsverfahren bereitgestellt. Anwender sind die Hersteller von Flugzeugen, Automobilen und Schiffen, welche die Belastungsuntersuchungen auch aus Produkthaftungsrelevanten Gründen durchführen müssen.

Viele Berechnungen werden erst aufgrund der Datenmengen durch die Automatisierung der Prozesse wirtschaftlich. Diese sind aber gerade für die Entwicklung von umweltschonenden Produkten wichtig, da aufgrund von aero- und hydrodynamischen Simulationen Fahrzeuge konstruiert werden können, die weniger Energie zum Transport größerer Lasten benötigen. Ein weiteres zukunftsorientiertes Feld ist die Entwicklung von Rotorblättern und Turbinenteilen mit gesteigertem Wirkungsgrad. Durch öffentlich geförderte Projekte haben CeBeNetwork und SWMS Lücken zwischen unterschiedlichen Einsatzgebieten von Simulationssystemen schliessen können. Im Rahmen des vom Land Niedersachsen und BIG Bremen geförderten Entwicklungsprojektes „SOCADEUS“ wurde eine Methode erarbeitet, wie ein Aerogitter zur FEM-Analyse einer Tragfläche im Flugbetrieb aus einem CAD-Bauteil automatisiert erstellt werden kann.