Forschen heisst, die Zukunft gestalten!

Um auch in Zukunft innovative Fertigungslösungen anbieten zu können, ist BCT an nationalen und internationalen Forschungsvorhaben beteiligt. Dies gewährt uns einen frühzeitigen Einblick in Probleme und Trends der Fertigungsindustrie sowie in die immer wichtiger werdende Prozess-Beobachtung und Dokumentation . Eine aktuelle Auswahl aktueller Forschungsaktivitäten finden sie hier.

CMC-3D

Entwicklung einer automatischen Inline-Aufmaß- und Defekt-Erkennung zur effizienten, adaptiven Endbearbeitung komplexer CMC-Turbinenkomponenten

Die Effizienzsteigerung von Flugzeug-Triebwerken erfordert höhere Betriebstemperaturen. Keramischen Faserverbundwerkstoffe (Ceramic Matrix Composites/CMC) halten, den hohen Belastungen im Triebwerk stand und erlauben damit höhere Betriebs-Temperaturen als Komponenten aus Nickelbasis-Legierungen.

Die mechanische Bearbeitung der CMC-Komponenten stellt die Fertigungstechnologie vor neue Aufgaben. Die Werkstücke selbst weisen kleine Defekte wie Poren und Risse auf, die bearbeitet oder beachtet werden müssen. Darüber hinaus treten bei der spanenden Bearbeitung von oxidischen und nicht-oxidischen CMC-Werkstoffen Mikrorisse in der Oberfläche und lokale Abplatzungen und Ablösungen auf.

In CMC-3D wird die Ist-Geometrie des CMC-Rohteils durch hochgenauen 3D-Scans mit Weißlichtinterferometrie (WLI) erfasst. Basierend auf diesen Daten kann die NC-Bearbeitung flexibel und automatisiert unter Berücksichtigung eventueller Qualitätsfehler auf das Ist-Rohteil angepasst werden.

BCT integriert den WLI-Sensor in ein 5-Achs-Bearbeitungszentrum und realisiert die räumliche Zuordnung erkannter Defekte zur Geometrie des Bauteils. Zur optimalen Fräsbearbeitung der CMC-Komponenten kommt die Adaptionstechnologie zum Einsatz, die eine individuelle, auf die Defekte abgestimmte Bearbeitung ermöglicht.

Dauer09/2024 - 08/2027
KonsortiumECM GmbH, Moosinning (Koordinator)

BCT GmbH, Dortmund

Hufschmied Zerspanungssysteme GmbH, Bobingen

Technische Hochschule Augsburg

3D.aero GmbH, Hamburg

FörderplattformLuftfahrtforschungsprogramm VI-3
Gefördert durchBMWE (BMWK)
ProjektträgerDLR-PT-LF

3D-REFLEKT

Prozesssteuerung und Bahnplanung für das EHLA-3D Verfahren für die Reparatur und Beschichtung von Turbinenschaufeln

Das Extreme Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen (EHLA) ermöglicht gegenüber dem konventionellem Laserauftragschweißen (Laser Metal Deposition/LMD) deutlich größere Vorschubgeschwindigkeiten und dünne, dichte, schmelzmetallurgisch angebundene Schichten bei stark reduziertem Wärmeeintrag. Hierdurch ist EHLA für das Reparieren und Beschichten von Triebwerks-Komponenten mit höchsten Qualitätsanforderungen prädestiniert.

Die Ziele von 3D-REFLEKT sind die Integration des EHLA-3D-Prozesses in eine sensor-gestützte. automatisierte Prozesskette für die Reparatur und Beschichtung von Turbinenschaufeln sowie die Erweiterung des Materialspektrums gegenüber dem Stand der Technik.

BCT leitet das Konsortium und ist verantwortlich für die Entwicklung einer anwenderfreundlichen Softwareumgebung zur Steuerung und Automatisierung der EHLA-3D-Prozesskette, bestehend aus 3D-Laser-Linien-Scannen, EHLA-3D-Auftragschweißen und 5-achsigem Rekonturieren.

Dauer09/2024 - 08.2027
KonsortiumBCT Steuerungs- und DV-Systeme GmbH (Koordinator)

Fraunhofer Institut für Lasertechnik ILT, Aachen

MTU Maintenance Hannover GmbH, Langenhagen (assoziiert)
FörderplattformLuftfahrtforschungsprogramm VI-3
Gefördert durchBMWE (BMWK)
ProjektträgerDLR PT-LF

ISEGRIM

Identifizieren von Schäden verursacht durch Erosion im Fusions-Generator und Regeneration des Materials mittels LMD-wire

Für den wirtschaftlichen Erfolg zukünftiger Fusionsreaktoren spielt die Lebensdauer der aus Wolfram bestehenden Plasma-Wand-Komponenten eine wesentliche Rolle. Die Lebensdauer wird jedoch aufgrund der Schädigung durch Erosion stark eingeschränkt. Der Austausch der verschlissenen Komponenten wäre allerdings äußerst zeit- und kostenintensiv.

Das ISEGRIM-Konsortium hat sich daher zum Ziel gesetzt, ein wirtschaftliches Reparatursystem für die in-situ Regeneration von erodiertem Plasma-Wand-Komponenten mit drahtbasiertem Laserauftragschweißen (LMD-w) zu entwickeln. Die LMD-w Reparatur findet in einem kleinen Prozessfenster mit hohen Temperaturgradienten unter den speziellen Umgebungsbedingungen von Fusionsreaktoren statt.

Der Fokus von BCT liegt auf der sensor-basierten Prozessführung und -kontrolle des LMD-w Prozesses sowie auf dem autonomen Betrieb des Reparatur-Roboters zur Bearbeitung lokaler individueller Beschädigungen. Der Innovationsgehalt der Entwicklungsarbeiten von BCT liegt in der Umsetzung des Wolfram LMD-w Prozesses in eine praktikable, automatisierte, industrialisierte in-situ Reparaturlösung zur Erzielung von Reparaturergebnissen mit kontrollierter Qualität.

Dauer12/2024 - 11/2027
KonsortiumBCT GmbH, Dortmund (Koordinator)

Forschungszentrum Jülich GmbH, Jülich

Fraunhofer Institut für Produktionstechnologie IPT, Aachen

LaVa-X GmbH, Herzogenrath

Precitec GmbH Co, KG, Gaggenau

ALOTec Dresden GmbH, Kesselsdorf
FörderplattformFusionskraftwerk
Gefördert durchBMFTR (BMBF)
ProjektträgerVDI-TZ