Gruppenleiter: Dr. Lars Larsen
Montagetechnologien
Wie lassen sich Bauteile für die Luft- und Raumfahrt automatisiert montieren? Hierfür entwickelt die Gruppe Montage- und Fügetechnologien automatisierte Lösungen. Zum Portfolio gehören beispielsweise Spanntechnologien, Vorrichtungsentwicklung, Endeffektorentwicklung, die Roboterprozess- und Automatisierungstechnik, das Toleranz- und Variantenmanagement und die Gesamtprozesssteuerung.
Fügetechnologien
Im Fokus steht das Schweißen thermoplastischer Faserverbundbauteile, welche die Möglichkeit bieten, Montagereihenfolgen, z. B. in der Flugzeugproduktion, umzustellen. Aktuell werden im metallischen Bereich die Systeme erst nach Montage der Struktur integriert, da diese durch die anfallenden Späne beschädigt werden können. Diese Reihenfolge hat jedoch den Nachteil, dass eingeschränkte Zugänglichkeiten die Montage deutlich erschweren. Zum Schweißen der thermoplastischen Bauteile entwickeln wir industrielle Lösungen, mit denen automatisierte Schweißprozesse möglich sind. Zum Einsatz kommen sowohl das elektrische statische und kontinuierliche Widerstands-, als auch das statische und kontinuierliche Ultraschallschweißen.
Weitere Forschungsschwerpunkte sind das Nieten, Kleben und Shimmen von Bauteil-Baugruppen aus faserverstärkten Kunststoffen oder Metall. Im Bereich des Klebens und Shimmens arbeiten wir an der automatisierten Vorbereitung und Überprüfung der Fügeflächen und dem prozesssicheren Auftrag für verschiedene Anwendungen.
Bei allen Fügeprozessen legen wir ein besonderes Augenmerk auf eine Inline-Prozessüberwachung, die es ermöglicht, während des Prozesses eine Aussage über die Qualität der Fügung zu treffen.
Prozessoptimierung
Neben den Montage- und Fügetechnologien gehört die Charakterisierung des Gesamtprozesses zu den Forschungsschwerpunkten. Das Hauptaugenmerk liegt hierbei auf der Optimierung von Montagereihenfolgen, damit Aufwand und Kosten gespart werden.
Konstruktion
Projektbezogene Entwicklung, Konstruktion und Beschaffung maschinentechnischer Komponenten zur Umsetzung automatisierter Fertigungsprozesse.
Automatischer Dichtmittelauftrag - Automatisierter Dichtmittelauftrag in einer Mensch-Maschine-Kollaboration
Quelle: DLR (CC BY-NC-ND 3.0).
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Robotisch basiertes kontinuierliches Ultraschallschweißen von thermoplastischen faserverstärkten Kunststoffen (Youtube Video).
Die Haut wurde per Pick and Place vollautomatisert gelegt und vakuumkonsolidiert. Die Stringer wurden durch Roboter gestütztes kontinuierliches Ultraschallschweißen gefügt.
Endeffektor für das roboter basierte und qualitätsüberwachte Widerstandschweißen von thermoplastischen Clips (Youtube Video).
Quelle: lichtwerk-fotografie.com.
Versuchsstand für das Widerstandsschweißen mit einer Länge bis zu 1500 mm.
Weltweit erster Demonstrator für thermoplastische A320 Druckkalotte auf der Internationalen Luftfahrtaustellung in Berlin. Das DLR hat in Zusammenarbeit mit Premium Aerotec die Schweißtechnologie entwickelt, um die einzelnen gekrümmten Segmente miteinander zu verbinden. (Pressemeldung).
Quelle: PAG.
Versuchstand zur Aktivierung von Oberflächen mit Plasma (links) und zur Validierung mittels optischer Überprüfung (rechts).