Prozessentwicklung & Prototypenherstellung

Die Antriebskraft der Innovation 

Access e.V. bietet die professionelle und industrienahe Entwicklung von Gießprozessen und den Guss von Prototypen und Kleinserien – sowohl im Rahmen öffentlich geförderter Projekte als auch in direkter Auftragsarbeit. Für einen optimalen Kundennutzen, arbeitet Access e.V. nach dem Qualitätsstandard der Luftfahrt EN 9100. Qualifiziertes Personal, modernste Anlagen der gesamten Fertigungskette und neuste Methoden digitaler Datenerfassung sichern kurze Entwicklungszeiten und eine höchstmögliche Kundenzufriedenheit. Access verfügt über die Ausstattung zur Verarbeitung nahezu aller gängigen sowie auch exotischer Gusslegierungen in Fein- und Kokillengießverfahren unter Schwer- und Schleuderkraft. Besonderer Schwerpunkt der Tätigkeiten von Access liegt auf der Verarbeitung hochwarmfester Werkstoffe auf Nickel-, Titan- und Eisenbasis. Neben einer breit aufgestellten Forschung und Entwicklung betreibt Access e.V. die Access GmbH, die der Industrialisierung neuer Entwicklungen dient.  

Arbeitsschritte in der Prozessentwicklung und Prototypenherstellung:

Engineering & Simulation

Konstruktion CAD

Bei der industrienahen Entwicklung von Gießprozessen, Prototypen und Kleinserien steht die Erreichung optimaler Gussteileigenschaften für Access e.V. stets an erster Stelle. Unterstützt durch eine große Bandbreite an Simulationssystemen wird abhängig von

  • Stückzahl,
  • Werkstoff und
  • Bauteilspezifikation

die bevorzugte Fertigungstechnologie ausgewählt.

Die jeweilige Technologie kann anwendungsbezogen simulativ optimiert werden. Anhand digitaler Zwillinge von Prozess und Produkt können z.B.:

  • Anguss- und Speisungssystem gießgerecht über Formfüllungs- und Erstarrungssimulationen konstruiert werden.
  • Mechanische Eigenschaften des Gussteils über die Simulation von Gefüge und Mikrostruktur bestimmt und optimiert werden.

Geometrische Optimierungen sind u.a. mittels modernster Software zur Flächenrückführung möglich.

Access e.V. bietet eine industrielle Verfahrensentwicklung nach Luftfahrtstandard im Hochtechnologiebereich, sowohl als direkte Auftragsarbeit oder als Partner in Forschungsvorhaben. Der Fokus liegt dabei auf der Entwicklung von industriell verwertbaren Verfahren zur gießtechnischen Herstellung von Bauteilen bis hin zur Serienreife (TRL 6).

Moderne Schwerkraft-, Schleuder- und Niederdruckgießanlagen bilden das Herzstück der im Access TechCenter auf 3.800 m² errichteten, vollständigen Prozessketten der Fein- und Dauerformgießverfahren im industriellen Maßstab. Mit der Spezialisierung auf metallische Hochleistungswerkstoffe, welche sehr hohe Anforderungen an die gießtechnische Verarbeitung stellen, werden Al-, Ti-, Fe-, Ni-, TiAl-, FeAl-Legierungen sowie High Entropy Alloys (HEA) verarbeitet.

Ein hoher Grad an Automatisierung sowie eine digitale Datenerfassung entlang der gesamten Prozesskette ermöglichen die Entwicklung hochmoderner, effizienter und umweltfreundlicher Verfahren.

Verfahrensentwicklung

Prototypenguss

Access e.V. fertigt Prototypen im Wachsausschmelzverfahren und im Kokillenguss und verfügt vor diesem Hintergrund über eine vollumfängliche industrielle und teilautomatisierte Fertigungskette sowie umfangreiche Laboraggregate.  Einzelstücke und Kleinserien können aus unterschiedlichsten Werkstoffen u.a. mittels moderner, vollautomatischer Keramiklinie hergestellt werden. Dies umfasst u.a.:

  • Konventionelle, reaktive und partikelverstärkte Aluminiumlegierungen
  • Hochschmelzende Legierungen auf Basis von Eisen, Kobalt, Nickel und Titan
  • Intermetallische Legierungen und High Entropy Alloys (HEA)

Je nach Anforderungen an die Oberflächenqualität, Geometrietreue und Stückzahl finden unterschiedliche Modelle Einsatz:

  • Wachsmodelle aus Matrizen
  • 3D gedruckte Wachsmodelle
  • 3D gedruckte Kunststoffmodelle (PMMA)

Wachsmatrizen und Kokillen können bei Access gefertigt werden. Abhängig von der Anforderung werden Wärmebehandlungen und mechanische Bearbeitungen nachgeschaltet. Alle Prozessschritte werden nach Luftfahrtqualitätsmanagement EN 9100 dokumentiert und überwacht.

Die bei Access e.V. hergestellten Bauteile stellen hinsichtlich Werkstoff und Form Herausforderungen an die mechanische Bearbeitung. Beginnend mit der Trennung der komplexen 3D-Geometrie vom Lauf- und Speisungssystem mittels des Wasserstrahlschneidverfahrens, über die Herstellung von Vorrichtungen zur Aufnahme und Fixierung der Bauteile in den Verschiedenen Bearbeitungsschritten bis hin zur Endbearbeitung komplexer Strömungsprofile deckt Access den Fertigungsprozess ab. Ferner werden die in den Prozessen eingesetzten Betriebsmittel wie z.B.

  • Matrizen zur Herstellung der Wachsmodelle
  • Kokillen für den Kokillengießprozess
  • Proben für die Qualitätssicherung

Das gesamte Portfolio der bei Access für die Bearbeitung vorhandenen Maschinen entnehmen Sie bitte der Ausstattungsliste.

Mechanische Bearbeitung

Qualitätssicherung

Die Qualitätssicherung ist inhärenter Bestandteil der laufenden Fertigungsprozesse im TechCenter bei Access e.V. Dies umfasst sowohl die Sicherstellung der Kundenanforderungen über die gesamte Prozesskette hinweg als auch die stetige Verfahrensverbesserung durch Prozessdatenauswertung mit statistischen Methoden. Dies umfasst u.a.:

  • Karl Deutsch Fluorescent penetrant inspection (FPI)
  • GOM ATOS 3D Scanbox
  • Nikon XTEK XT H 320 LC Computertomograph (CT)
  • Spectro SPECTROLAB S Funkenspektrometer
  • Zwick/Roell Z030 THW Allround Line Hochtemperatur Prüfmaschinen
  • Zwick/Roell KAPPA 50 DS Zeitstand-Prüfmaschine

Die Qualitätssicherung beginnt bereits bei der qualitätsmanagementkonformen Eingangsanalyse der Rohstoffe und umspannt alle Fertigungsbereiche von der Modellherstellung bis zum fertig bearbeiteten Bauteil. Dies in Einzelmessungen als auch kontinuierlich online.

Neben der Sicherung höchster Qualitätsstandards, finden die modernen Messverfahren bei Access e.V. ebenfalls bei der Verfahrensentwicklung sowie für Messungen im Kundenauftrag umfassend Einsatz.

Eine vollständige Liste, der bei Access e.V. verfügbaren Messmethoden und -werkzeuge, ist der Ausstattungsliste zu entnehmen.