Einsatz generativ gefertigter Strukturbauteile in der Hauptspindel einer Werkzeugmaschine (GENSPIN)
Ziel dieses Forschungsprojekts ist die Verbesserung des dynamischen Verhaltens von Werkzeugmaschinenspindeln durch die Integration von Dämpfungsstrukturen in additiv gefertigte Spindelkomponenten. Schwingungen führen zu einer reduzierten Oberflächenqualität, geringerer Produktivität und erhöhtem Werkzeugverschleiß. Zur Lösung dieses Problems wird ein topologieoptimierter Spindelflansch mit integrierten Dämpfungselementen mittels pulverbettbasierten Laserschmelzen (PBF-LB/M) entwickelt. Aufbauend auf bisherigen Forschungsarbeiten zur Strukturoptimierung und Partikeldämpfung werden verschiedene Flanschvarianten mit innenliegenden Hohlräumen konstruiert, simuliert, gefertigt und experimentell untersucht. Die Hohlräume werden mit Dämpfungsmaterialien wie Metallpulver oder Öl gefüllt. Prüfstands- und Maschinenversuche dienen zur Bewertung der Steifigkeit, Dämpfungswirkung und Dauerfestigkeit. Das Projekt erfolgt in Zusammenarbeit mit der WEISS Spindeltechnologie GmbH und verfolgt das Ziel, wissenschaftliche Erkenntnisse in eine industrielle Anwendung zu überführen und neue Konstruktionsansätze für schwingungsoptimierte Hochleistungsspindeln zu etablieren.
Laufzeit: 01.01.2026 - 31.12.2027
Verantwortlicher Mitarbeiter: Mehar Prakash Reddy Medapati, Daniel Lichtenwald
Förderprogramm: Dieses Projekt wird von der DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft gefördert. FKZ: 553529875
Projektpartner: Technische Universität Hamburg (TUHH), Institut für Industrialisierung smarter Werkstoffe (ISM), WEISS Spindeltechnologie GmbH, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (RWTH) Aachen
