Verbundprojekt KMU-Innovativ

MirrorFab

KMU-innovativ: Herstellung von extremleichten und präzisen Spiegel aus einem keramischen Faserverbundwerkstoff - Cesic

Kurzfassung:

Das Ziel von MirrorFab war die Qualifizierung einer effizienten Fertigungskette zur Herstellung von extrem leichten und präzisen Spiegeln aus dem faserverstärkten keramischen Verbundwerkstoff Cesic®. Dazu war es notwendig, die einzelnen Fertigungsschritte entlang der gesamten Wertschöpfungskette optimal zu gestalten und eine wirtschaftliche Fertigung für Kleinserien von Spiegeln zu erreichen. Das Projektkonsortium vereinte die notwendigen Kompetenzen für die Entwicklung der Spiegelkörper, für die Weiterentwicklung der keramischen Werkstoff- und Infiltrationstechnologie, der Hartbearbeitung und Präzisionsfertigung von optischen Flächen bis hin zur Beschichtungstechnologie. Am Beispiel der Fertigung eines Spiegeldemonstrators konnte die gesamte Wertschöpfungskette in diesem KMU- Unternehmensnetzwerk entwickelt, erprobt und bewertet.

Projektdauer: 01.11.11 - 31.12.13

Projektkoordinator:

Dipl.-Ing. Matthias Krödel
ECM - Engineered Ceramic Materials GmbH
Tel.: +49 8123 991833-11
E-Mail: kroedelm@ecm-ceramic.de

Ansprechpartner bei PTKA-PFT:

Dipl.-Ing. Ulrike Kirsten
Tel.: +49 351 463-31411
E-Mail: ulrike.kirsten@kit.edu

 

Detaillierte Projektbeschreibung

Der faserverstärkte keramische Verbundwerkstoff "Cesic" besitzt die für höchste Präzisionsanforderungen erforderlichen Eigenschaften, wie hohe Festigkeit bei minimalem Gewicht, hohe Präzision der optischen Flächen und eine Athermalität, die diesen Werkstoff gegenüber anderen herkömmlichen Materialien (Glas, Zerodur u.ä.) besonders auszeichnen. Dieser Verbundwerkstoff wird schon als Material für Satelliten- und Teleskopspiegeln eingesetzt, ist aber derzeitig nur in Einzelfertigung wirtschaftlich herstellbar. Die Oberflächenbeschichtung- und Bearbeitung von Cesic- Keramikschichten ist sehr aufwendig und erfolgt iterativ bei Optimierung der einzelnen Fertigungsschritte. Eine wirtschaftliche Kleinserienfertigung ist derzeitig noch nicht möglich. Um auch weitere Anwendungsmöglichkeiten zu erschließen und die großen Innovationspotenziale dieses Materials auch für High-Tech Anwendungen im Maschinen- und Anlagenbau nutzen zu können, ist eine systematische und ganzheitliche Betrachtung und Entwicklung der gesamten Fertigungskette notwendig.

Projektziel und Vorgehensweise
Das Ziel von MirrorFab war die Qualifizierung einer effizienten Fertigungskette zur Herstellung von extremleichten und präzisen Spiegeln aus faserverstärkten keramischen Verbundwerkstoffen. Das Projekt sollte die Voraussetzung für die beteiligten KMUs schaffen, eine wirtschaftliche Fertigung hochfester und extrem leichtgewichtiger Spiegel und Struktursysteme aus Cesic® in Kleinserien durchzuführen und für unterschiedliche Märkte zu spezifizieren.
Das Projektkonsortium bildete alle notwendigen Kompetenzen ab, von der Entwicklung der Spiegelkörper, über das Know- How der keramischen Werkstoff- und Infiltrationstechnologie, der Hartbearbeitung und Präzisionsfertigung von optischen Flächen bis zur Beschichtungstechnologie. Es wurde ein Spiegeldemonstrator entwickelt, der den gesamten Fertigungsprozess durchläuft. Jeder Partner steuert innerhalb des Konsortiums seine technologische Kernkompetenz für eine erfolgreiche Umsetzung der Ziele bei.

Anwendungspotenzial und Ergebnisse
Die Projektergebnisse schafften die Voraussetzungen zur wirtschaftlichen Fertigung hoch präziser, innovativer Spiegelsysteme in Kleinserien und das Konsortium entwickelte sich zu einer leistungsfähigen KMU- Kooperation, die auch nach Beendigung des Projektes weiter zusammenarbeitet. Auf Basis der beispielhaften Entwicklungsergebnisse MirroFab kann jetzt den Marktanforderungen für Aufträge aus der Luft- und Raumfahrt entsprochen werden und die beteiligten KMU sind in der Lage, diese Anforderungen bei Aufträgen bzw. Ausschreibungen auch kurzfristig zu erfüllen.

Bekanntmachungen

  • Aktuelle Pressemeldung:15.10.2016

    KMU-innovativ
    -Produktionsforschung

    mehr (URL: KMU-innovativ
    -Produktionsforschung)

  • Aktuelle Pressemeldung:Ergebnisse und Archiv

    Informationen zu Bekanntmachungen

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Informationsbrief

  • Ausgabe 01/ 2016

    mehr (URL: Ausgabe 01/ 2016)

Veranstaltungen

  • Aktuelle Pressemeldung:27.10.2016

    Fachforum Wege zu "Industrie 4.0" - in Neckarsulm

    mehr (URL: Fachforum Wege zu "Industrie 4.0" - in Neckarsulm)

  • Aktuelle Pressemeldung:28.10.2016

    Modellbasierter Entwicklungsprozess cybertronischer Produkte und Produktionssysteme - Abschlussveranstaltung Projekt mecPro2 in Herzogenaurach

    mehr (URL: Modellbasierter Entwicklungsprozess cybertronischer Produkte und Produktionssysteme - Abschlussveranstaltung Projekt mecPro2 in Herzogenaurach)

Publikationen

  • MiMiK 4.0 - Der Mensch im Mittelpunkt des KMU-Netzwerks im Kontext der Industrie 4.0 - Abschlussbericht; Cudaj, J., et al.

    mehr (URL: MiMiK 4.0 - Der Mensch im Mittelpunkt des KMU-Netzwerks im Kontext der Industrie 4.0 - Abschlussbericht; Cudaj, J., et al.)

  • ReffiZ - Realisierung effizienter Zerspanprozesse - Abschlussbericht; Brecher, C. (Hrsg.)

    mehr (URL: ReffiZ - Realisierung effizienter Zerspanprozesse - Abschlussbericht; Brecher, C. (Hrsg.))

  • IN2 - Innovationen systematisch entwickeln durch Methoden- und Wissensmanagement - Abschlussbericht; Albers, A.; Seiter, M. (Hrsg)

    mehr (URL: IN2 - Innovationen systematisch entwickeln durch Methoden- und Wissensmanagement - Abschlussbericht; Albers, A.; Seiter, M. (Hrsg))

  • syncTech - Synchronisierte Technologieadaption als Treiber der strategischen Produktinnovation - Abschlussbericht; Warschat, J.; Schimpf, S.; Korell, M. (Hrsg.)

    mehr (URL: syncTech - Synchronisierte Technologieadaption als Treiber der strategischen Produktinnovation - Abschlussbericht; Warschat, J.; Schimpf, S.; Korell, M. (Hrsg.))

  • COMMANDD - Rechnerunterstützte Entwicklung und Fertigung von Dentalprodukten; Abele, E.; Anderl R.; Weiß P. (Hrsg.)

    mehr (URL: COMMANDD - Rechnerunterstützte Entwicklung und Fertigung von Dentalprodukten; Abele, E.; Anderl R.; Weiß P. (Hrsg.))

 

Ansprechpartner

  • Projektträger Karlsruhe
    Produktion und Fertigungstechnologie (PTKA-PFT)
    Karlsruher Institut für Technologie (KIT)


    Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
    76344 Eggenstein-Leopoldshafen


    Dipl.-Ing. Edwin Steinebrunner


    Telefonnummer: +49 (0) 721 608 - 26567

    Faxnummer: +49 (0) 721 608 - 25456


    E-Mail-Adresse: edwin.steinebrunner@kit.edu


    Weitere Ansprechpartner


    Anreise


    PTKA-PFT