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Abteilung Zerspanung

Die Abteilung Zerspanung repräsentiert einen technologisch aus­ge­rich­te­ten For­schungs­schwer­punkt am ISF. Hier erfolgt die Bearbeitung wissenschaftli­cher Fragestellungen zur Ent­wick­lung, Auslegung und Optimierung von Werkzeugen und Prozessen im Be­reich der spanenden Fertigungsverfahren mit geometrisch bestimmter Schneide. Das Leistungsspektrum umfasst dabei neben dem Schwer­punkt der Grund­la­gen­for­schung und der industrienahen For­schung und Ent­wick­lung auch Forschungsdienstleistungen und tech­no­lo­gi­sche Be­ra­tung. Zielsetzung ist die Erarbeitung anwendungsbezogener Lö­sun­gen für He­raus­for­de­run­gen aus der Produktionstechnik in Ko­ope­ra­ti­on mit anderen For­schungs­ein­richtungen sowie in direkter Zu­sam­men­arbeit mit Partnern aus der Industrie.

Inhaltlich orientiert sich die Abteilung an den konventionellen Fertigungsverfahren mit geometrisch bestimmter Schneide, wie Bohren, Drehen oder Fräsen, gefolgt von den teilweise daraus abgeleiteten Sonderverfahren, wie z. B. Tief­bohren, Reiben und Gewinden. Die wesentlichen Ar­beits­ge­biete liegen in der Ent­wick­lung, Einsatzqualifizierung und Effizienzsteigerung von Prozessen und Werkzeugen sowie in der Bearbeitung von Sonderwerkstoffen. Auf dem Gebiet der Sonderwerkstoffe bilden Leichtbaumaterialien, Titan- und Nicke­lbasis­legierungen, metallische Verbundwerkstoffe und Werkstoffverbunde, gradierte Werkstoffe, faserverstärkte Kunststoffe, intermetallische Verbindungen sowie für die Zerspanung he­raus­for­dernde Stähle die Schwer­punkte aktueller Analysen. Die Über­tra­gung von For­schungs­er­geb­nissen in die Praxis erfolgt anhand bauteilspezifischer Zerspanungsuntersuchungen.

Neben der Steigerung von Prozessverständnis und Pro­duk­ti­vi­tät liegt der Fokus auch auf einer umweltgerechten und ressourcen- sowie ener­gie­effi­zien­ten Gestaltung von Bearbeitungsoperationen. Die Durchführung experimenteller Arbeiten mit­hil­fe der umfangreichen maschinellen und messtechnischen Aus­stat­tung des Institutes wird durch den Ein­satz moderner Mög­lich­keiten der Modellierung und Simulation ergänzt. Si­mu­la­ti­onen mit der Finite-Elemente-Methode sowie die metallographische Präparation wer­den sowohl zur Cha­rak­te­ri­sie­rung prozessbedingter Bauteilveränderungen genutzt als auch, um das Prozessverständnis zu vertiefen und Wirkzusammenhänge im Prozessumfeld abzuleiten. Ein weiterer Schwer­punkt liegt im Be­reich des effizienten Einsatzes von Kühlschmierstoffen in der spanender Fertigung. Um die Wechsel­wir­kungen zwischen Prozess und Fluid zu ver­ste­hen und darauf basierend Verbesserungspotentiale aufzudecken, wer­den sowohl Me­tho­den der ex­pe­ri­men­tel­len Fluidanalyse als auch der Strömungssimulation (Computaltional Fluid Dynamics) genutzt. Die The­men Di­gi­ta­li­sie­rung, Sensorintegration und Oberflächenfunktionalisierung ge­win­nen ins­be­son­de­re in Zu­sam­men­hang mit der Beeinflussung der Oberflächenrandzone und somit der Lebensdauer von hochbelasteten Komponenten zunehmend an Be­deu­tung innerhalb dieser Abteilung des ISF.

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Projekte

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Arbeitskreis Zerspanung innovativer Stahlwerkstoffe

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Ganzheitliche Ent­wick­lung und Cha­rak­te­ri­sie­rung einer effizienten Herstellung lösbarer Fügestellen für Aluminium- und Magnesium-Leichtbauwerkstoffe

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Grund­lagen­unter­suchungen zum Mikro­einlippen­tief­bohren bei anspruchsvollen An­bohr­situationen

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Schwingungsreduzierung bei der Dreh- und Fräsbearbeitung von Leichtbaumaterialien durch den Ein­satz strahl­ge­schmolz­ener Werkzeugaufnahmen

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Un­ter­su­chun­gen zur Optimierung der Schneidengestalt von VHM-Wendelbohrern für die Bearbeitung von warmfesten Nicke­lbasis­legierungen am Bei­spiel von Inconel 718

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Un­ter­su­chun­gen zum Ein­fluss der spanenden Bearbeitung und des Schwefelgehalts auf die Schwingfestigkeit des Vergütungsstahls 42CrMo4+QT

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Ent­wick­lung eines simulativen Modells zur Einflussanalyse des Kühlschmierstoffes beim Wendeltiefbohren mit kleinen Durchmessern unter Be­rück­sich­ti­gung der Spanbildung

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Ent­wick­lung eines simulativen Modells zur Einflussanalyse des Kühlschmierstoffes beim Wendeltiefbohren mit kleinen Durchmessern unter Be­rück­sich­ti­gung der Spanbildung zur Optimierung der Werk­zeug- und Prozessgestaltung für die Bearbeitung von Ti-6Al-4V

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Geometrisch bestimmte Ober­flächen­strukturierung zur formschlüssigen Anbindung thermisch gespritzter Schichten

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Effiziente Modellierung der Spanbildung im orthogonalen Schnitt durch Ver­wen­dung isogeometrischer Analyse und moderner Me­tho­den der Material­charakteri­sierung

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Prozessintegriertes Mess- und Regelungssystem zur Ermittlung und sicheren Generierung von funktionsrelevanten Ei­gen­schaf­ten in Oberflächenrandzonen beim BTA-Tief­bohren (im SPP 2086)

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Grundlegende Un­ter­su­chun­gen zum Reibungskontakt in der Wirkzone bei der spanenden Bearbeitung

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Modellierung der Kühlschmierstoff- verteilung beim Einlippentiefbohren unter Be­rück­sich­ti­gung des Spantransports mittels CFD- und SPH/DEM-Simulation zur Werk­zeug- und Prozessoptimierung

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Ent­wick­lung und Er­for­schung eines mechatronischen Werkzeugsystems zur Kompensation des Mittenverlaufs beim BTA-Tief­bohren

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Leichte und schwingungsdämpfende hybride FVK-Metall-Rohre mit strukturintegrierter Sensorik für BTA-Tiefbohrprozesse

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Gezielte Begrenzung der Spandickenschwankung zur Stabilisierung der Spanbildung bei höherfesten Metallen

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SPP 2231 FluSimPro - Gekoppelte mechanische und fluid-dynamische Simulationsmethoden zur Realisierung effizienter Produktionsprozesse

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Simulation und Optimierung der KSS-Strömung zur Reduzierung der thermischen Werk­zeug­be­lastung bei der diskontinuierlichen Bohrbearbeitung von Inconel 718

Abbildung eines BTA-Tiefbohrprozesses im Schnitt (Firma botek) © botek

Werk­zeug- und Prozessentwicklung für effiziente Ejektor­tief­bohr­prozesse mittels Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH)

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SPP 2231 FLUSIMPRO: Voll gekoppelte Fluid-Struk­tur-Kontakt-Si­mu­la­ti­onen zum Ver­ständ­nis der Vorgänge in den Kontaktzonen beim Orthogonalschnitt unter KSS

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Grundlegende Un­ter­su­chun­gen zur Ent­wick­lung einer einphasigen CO2-Schmierstofflösung für eine gezielte kryogene Minimal­mengen­schmierung beim Tief­bohren von schwer zerspanbaren Werkstoffen

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Ent­wick­lung und Implementierung eines Konzepts zum Ein­satz einer Tief­tem­peratur­emulsion (TTE) in der Bohrbearbeitung von Inconel 718

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Kalender

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Anfahrt & Lageplan

Von der A1

Vom Autobahnkreuz Dort­mund/Unna auf die A44 Rich­tung Dort­mund, diese geht in die B1 über. Ausfahrt Dort­mund-Dorstfeld, Rich­tung Uni­ver­si­tät (weiter siehe Karte).

Von der A 45

Ausfahrt Dort­mund-Eichlinghofen, Rich­tung Uni­ver­si­tät (weiter siehe Karte).

Alternativ kön­nen Sie sich die Anfahrt auch berechnen lassen: Google Maps.

Anreise mit der Bundesbahn bis Dort­mund oder Bochum Hbf.

Ab Dort­mund Hbf mit der S1 Rich­tung Düsseldorf bis zur Haltestelle Dort­mund Uni­ver­si­tät (7 Minuten Fahrzeit).

Ab Bochum Hbf mit der S1 Rich­tung Dort­mund bis zur Haltestelle Dort­mund Uni­ver­si­tät (14 Minuten Fahrzeit).

Die S-Bahn fährt in beide Richtungen regelmäßig alle 20 Minuten. Von der S-Bahn Haltestelle aus mit der H-Bahn (Haltestelle S-Uni­ver­si­tät) bis zur Haltestelle Cam­pus Süd (1 Station, fährt im 10 Minuten-Takt).

Zu den Wahrzeichen der TU Dort­mund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dort­mund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Cam­pus Süd und Dort­mund Uni­ver­si­tät S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Cam­pus Nord und Cam­pus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zu­rück.

Vom Flughafen Dort­mund

Mit dem Taxi zur TU Dort­mund, Cam­pus Süd (min. 20 Min und 30,- EUR) (siehe Karte)

Vom Flughafen Düsseldorf

Mit der S-Bahn Linie S1 Rich­tung Dort­mund bis Haltestelle Dort­mund-Uni­ver­si­tät (ca. 90 Min). Von hier mit der H-Bahn Rich­tung Cam­pus Süd oder Eichlinghofen (fährt alle 10 Min) bis Cam­pus Süd (ca. 3 Min)

Die Ein­rich­tun­gen der Technischen Uni­ver­si­tät Dort­mund verteilen sich auf den größeren Cam­pus Nord und den kleineren Cam­pus Süd. Zu­dem befinden sich einige Bereiche der Hoch­schu­le im angrenzenden Technologiepark. Genauere In­for­ma­ti­onen kön­nen Sie den Lageplänen entnehmen.

Interaktive Karte

Die Ein­rich­tun­gen der Technischen Uni­ver­si­tät Dort­mund verteilen sich auf den größeren Cam­pus Nord und den kleineren Cam­pus Süd. Zu­dem befinden sich einige Bereiche der Hoch­schu­le im angrenzenden Technologiepark.

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