Herzlich willkommen bei Erdel Engineering
ihr Konstruktionsbüro für den allgemeinen Maschinenbau

Referenzprojekte

Bauteilaufnahme für technische Gläser oder Keramiken


Kundenwunsch:
sichere Bauteilaufnahme eines Glas-/Keramikbauteils beim Ätzen und Reinigen


Voraussetzung:
Einsatz unter verschieden aggressiven Medien und hohen Temperaturen

Lösung:
Konstruktion eines automatisierungsfähigen, ringförmigen Tools mit optimierter Ausrichtung und sicherer Einspannung zur Minimierung von Ablaufspuren


Diese Bauteilaufnahme wurde bei diesem Kundenprojekt auf die speziellen Ansprüche eines Glas- oder Keramikbauteils entwickelt. Durch eine vorgegebene Aufnahme in der Anlage kann dieses ringförmige Tool per Roboterarm (automatisierungsfähig) in verschiedenen Prozessschritten gehandhabt werden. Das Bauteil selbst ist dabei in Nuten gegen Verrutschen gesichert.
(weitere Details und Bilder unterliegen der NDA)




Trägerplatten für unbemannte Luftfahrsysteme


Kundenwunsch:
Aufnahmeplatten für Motoren / Rotoren mit hohen Drehzahlen oder Hauptelektronik und -mechanik

Voraussetzung:
Minimierung der Masse bei mindestens gleichwertigen Festigkeitseigenschaften

Lösung:
bisher konventionell gefräste Platte als Laserzuschnitt, Materialanpassung


Die entsprechenden Trägerplatten wurden aus einer speziellen Aluminiumknetlegierung gefertigt, die massive Vorteile im Verhältnis Dichte zu Festigkeit und somit in der Masse hat. Die Streckgrenze liegt hier über der Streckgrenze von handelsüblichem Baustahl.
(weitere Details und Bilder unterliegen der NDA)


Modellbaufelge und -reifen


Kundenwunsch:
Detailgetreuer Nachbau für den Modellbau

Voraussetzung:
Vorlage historische Fotos (um 1940), Maßstab 1:6

Lösung:
Einlesen der Fotos, Abschätzen der Maße durch Verhältnismäßigkeiten

Für einen Kunden in der Modellbaubranche wurde diese Felge und der zugehörige Reifen im Maßstab 1:6 konstruiert und anschließend im FDM-Verfahren (PLA und TPU) gefertigt. Felge und Reifen wurden optisch originalgetreu nach historischer Vorlage designt. Diese Kombination wird auf Bestellung in Wunschfarbe gefertigt.


 Klingenhalterung

Kundenwunsch:
Minimierung von Verletzungen beim Entnehmen sehr scharfer Klingen

Voraussetzung:
verletzungsfreier Prozess, Reinraum ISO-Klasse 6, schnelle Verfügbarkeit

Lösung:
Konstruktion einer additiv gefertigten Klingenhalterung für verletzungsfreies Arbeiten


Um Klingen (bspw. Rasierklingen oder Glashobelklingen) risiko- und verletzungsfrei lagern und verwenden zu können wurde auf Kundenwunsch diese Halterung konstruiert. Die Schnittflächen der Klingen sind in dieser Halterung geschützt, damit diese verletzungsfrei (auch unter Verwendung von Handschuhen) entnommen werden können. Beim Einfädeln der Klingen in die Halterung wird das Verletzungsrisiko durch Formschrägen und Verrundungen minimiert.
Aufgrund der Geometrie wurde dieses Bauteil 2-teilig ausgeführt und per SLA-Verfahren additiv (3D-Druck) gefertigt. Es wurde ein Werkstoff gewählt, der lösemittelbeständig (Isopropanol) ist und im Reinraum keinen Abrieb verursacht. Als kostengünstigere Variante für geringere Ansprüche wurde die Klingenhalterung außerdem per FDM-Verfahren (1-teilig) gefertigt.


Transportwagen für Intervallschmierung

Kundenwunsch:
Mobile Emulsionspumpe mit Steuerung einer Intervallschmierung im Fertigungsprozess

Voraussetzung:
Konstruktion inkl. Unterstützung aller CE-relevanter Unterlagen, Kipptest nach DIN EN 1757_2022

Lösung:
Konstruktion eines Transportwagens mit integrierter Steuerung und Bedienpanel für maximale Flexibilität im Fertigungsprozess


Für bestimmte Fertigungsprozesse kann es vorteilhaft sein, wenn anstelle einer Dauerschmierung eine Intervallschmierung stattfindet. Hier wird die Schmierung durch eine Emulsion in definierten Intervallen unterbrochen bzw. nur in definierten Intervallen eine Schmierung durchgeführt. Um mit solch einer Option möglichst flexibel zu sein, wünschte sich der Kunde hier eine mobile Lösung.
Dieser Transportwagen transportiert eine Förderpumpe und einen Tank (12l) für die Emulsion und kann somit flexibel an eine Fertigungsmaschine geschoben werden. Mit dem Aktivieren des Hauptschalters läuft die Pumpe durchgehend in Schleife, um eine möglichst perfekte Emulsion zu gewährleisten. Im Schaltschrank befindet sich eine simple Schaltung, die mit Hilfe eines Zeitrelais ein Magnetventil in vorgegebenen Intervallen öffnet und somit die Intervallschmierung realisiert. Mit Hilfe von Schnellkupplungen kann somit der Verbindungsschlauch an der Schmierdüse der Maschine angeschlossen werden.
Für diese Konstruktion wurde der Kunde sowohl beim Erstellen einer Risikobeurteilung als auch beim Erstellen der CE-Dokumentation unterstützt. Eine ausführliche Betriebsanleitung sowie alle notwendigen Datenblätter sind dem Kunden zur Verfügung gestellt worden.



Probenhalter / Aufnahmeadapter

Kundenwunsch:
Aufnahme verschiedener Proben zur Referenzmessung bei Oberflächenbearbeitung

Voraussetzung:
Hochvakuum, Reinraum ISO-Klasse 5

Lösung:
Konstruktion eines universellen und anpassungsfähigen Aufnahmeadapters

Die Probenhalter wurden auf Kundenwunsch in Form, Abmaße und Masse einem firmeneigenen Produkt angepasst. Mit Hilfe der Klammern können Proben aus Glas oder Keramik im Probenhalter aufgenommen und fixiert werden. Anschließend werden die Proben in einer Bearbeitungsmaschine als Referenz eingemessen. Diese Anlage besitzt eine reinraumgerechte Umgebung (ISO-Klasse 5) und wird im Hochvakuum betrieben. Alle Materialien sind für diese Umgebungsbedingungen konzipiert. Aufgrund des universellen Konzepts können relativ einfach Varianten für andere Probengrößen erstellt werden.

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Die Probenhalter wurden auf Kundenwunsch in Form, Abmaße und Masse einem firmeneigenen Produkt angepasst. Mit Hilfe der Klammern


Messaufnahmen von langen Bauteilen für Koordinatenmessung


Kundenwunsch:
Messaufnahme eines langen Prüfkörpers

Voraussetzung:
Prüfkörper darf sich in Aufnahme nicht verformen

Lösung:
Lagerung des Körpers auf seinen Besselpunkten


Messaufnahme zur Messung von zylinderförmigen oder rechteckigen Bauteilen aus verschiedenen Werkstoffen auf einer Koordinatenmessmaschine. Die Aufnahme haltert die zylinderförmigen oder rechteckigen Bauteile mit verschiedenen Längen auf deren Besselpunkte, ohne dass eine Verformung der Bauteile erfolgt.
(weitere Details und Bilder unterliegen der NDA)



Substitution von PFAS-haltigen Werkstoffen

Kundenwunsch:
konstruktive Lösung bei gleichwertigen Gleiteigenschaften

Voraussetzung:
EU-Verordnung PFAS-Verbot

Lösung:
Ersatz der Gleitreibung durch Rollreibung

Bei diesem Kundenprojekt sollen vorbereitend - aufgrund des Verbots bestimmter PFAS-haltiger Werkstoffe durch eine EU-Verordnung (2024/2462) - alle Werkstoffe substituiert werden. In diesem Fall wurden zwei Gleitscheiben aus PTFE (Polytetrafluorethylen) durch eine Lösungsvariante mit zwei Axiallagern ersetzt. Durch Entlüftungen und mit einer speziellen Schmierung können diese Bauteile in einer reinraumgerechten Umgebung (ISO-Klasse 5) und Hochvakuum problemlos eingesetzt werden.


Topologieoptimierung Reinigungsprozess

Kundenwunsch:
bessere Ablaufeigenschaften von Flüssigkeiten bei der Reinigung

Voraussetzung:
tragendes und geschweißtes Bauteil, verschiedene aggressive Medien und hohe Temperaturen (Vakuumtrocknung)

Lösung:
Festigkeitsoptimiertes Bauteil mit geringer Oberfläche und Verrundungen, elektropoliert

Beim automatisierten Reinigungsprozess von Gläsern oder Keramiken ist es elementar wichtig „Pfützen“ bzw. nicht perfekt ablaufende Flüssigkeiten zu verhindern, da diese beim Trocknungsprozess Ablaufspuren verursachen können.
Daher wurde die Aufnahmeplatte per Topologieoptimierungsprozess unter Berücksichtigung der einwirkenden Kräfte berechnet. Diese Ergebnisse kombiniert mit dem Fachwissen und Erfahrung bei Betriebsmitteln im Bereich der Bauteilreinigung ergab die auf dem zweiten Bild sehende Aufnahmeplatte. Mit dieser neuen Kontur konnten alle Flüssigkeiten rückstandsfrei ablaufen und es entstanden keine Ablaufspuren mehr.


Maschine zum hochgenauen Positionieren von Komponenten im Fügeprozess

Kundenwunsch: 
Komponente mit hoher Genauigkeit auf anderer Komponente positionieren und fügen

Voraussetzung:
Reinraum, Genauigkeit <0,015mm, UV-Klebung

Lösung:

Fügeplatte mit Aufnahme der Grundkomponente, Messtaster für Überwachung Position


Bei diesem Montagetool wurden Unterkomponenten aus Metall mit Hilfe genauer Positionierung auf einer Grundkomponente aus Metall positioniert und mit Hilfe von Messtaster die Position überwacht. Anschließend wurden die beiden Werkstoffe mit einem UV-aushärtendem Klebstoff und einer UV-LED-Lampe ausgehärtet.
(weitere Details und Bilder unterliegen der NDA)


CNC Aufnahmen für Nachbearbeitung


Kundenwunsch:
Fertigung von Funktionsflächen an Grauguss-Bauteilen

Voraussetzung:
Implementierung in CNC-Fräsmaschine, Bauteile sicher spannen

Lösung:
Spannplatte mit Anschlägen und Pratzen, sowie Referenzflächen


Bei dieser CNC Aufnahme können die Grauguss-Bauteile gegen Anschläge nach dem 3-2-1-Prinzip geschoben und mit Hilfe von Spannpratzen geklemmt werden. Somit ist eine mehrseitige Bearbeitung möglich. Die Anschläge dienen außerdem als Referenzflächen, um die Aufnahme in der Maschine einmessen zu können.
(weitere Details und Bilder unterliegen der NDA)


Reinigungsaufnahmen (Beizen) für komplexe Geometrien


Kundenwunsch:
chemische Reinigung eines Bauteils aus Metall

Voraussetzung:
säurebeständige Aufnahme, Tieflochbohrungen

Lösung:
säurebeständiger Kunststoff, säurebeständige Membranpumpe zur Durchspülung

Um Metalle oxidfrei und sauber zu bekommen werden in der Industrie Säuren zum Beizen eingesetzt. Eine gängige Variante ist der Metallabtrag von etwa 2µm mit bspw. Flusssäure. Dabei wird das Bauteil so in der Reinigungsaufnahme positioniert, dass die Flüssigkeiten stets ablaufen können und keine Reste zurückbleiben. Mit Hilfe einer säurebeständigen Membranpumpe können komplexe Geometrien, wie Tieflochbohrungen durchspült werden. Als Grundmaterial wurde in diesem Fall PVDF gewählt. Dieses hat einen relativ hohen Schmelzpunkt, hohe mechanische Festigkeiten und eine hohe Beständigkeit gegenüber aggressiven Medien (bspw. Ameisensäure, Flusssäure, Salpetersäure, Salzsäure oder Schwefelsäure).
(weitere Details und Bilder unterliegen der NDA)

Montagetools für Medizintechnik (autoklavierbar)

Kundenwunsch:
Montagetool für Medizinprodukte

Voraussetzung:
alle Werkstoffe müssen autoklavierbar sein

Lösung:
reinraumgerechte Konstruktion unter Berücksichtigung der Autoklavierbarkeit der Werkstoffe

Montagetool zum Einsetzen von Unterbaugruppen und Einzelteilen. Parallel zum Montageschritt wurde die Kraft, mit der eine definierte Komponente montiert wird, über eine Kraftmessdose aufgenommen, um ungewollte Beschädigungen zu vermeiden. Das Tool wurde aus dem Werkstoff 1.4571 und PP-C gefertigt. Beide Werkstoffe eignen sich hervorragend zum Autoklavieren (Sterilisierung mit Hilfe von Dampfdruck unter Reinraumbedingungen)
(weitere Details und Bilder unterliegen der NDA)

CNC Aufnahmen für Nachbearbeitung

Kundenwunsch:
Fertigung von Funktionsflächen an Grauguss-Bauteilen

Voraussetzung:
Implementierung in CNC-Fräsmaschine, Bauteile sicher spannen

Lösung:
Spannplatte mit Anschlägen und Pratzen, sowie Referenzflächen

Bei dieser CNC Aufnahme können die Grauguss-Bauteile gegen Anschläge nach dem 3-2-1-Prinzip geschoben und mit Hilfe von Spannpratzen geklemmt werden. Somit ist eine mehrseitige Bearbeitung möglich. Die Anschläge dienen außerdem als Referenzflächen, um die Aufnahme in der Maschine einmessen zu können.
(weitere Details und Bilder unterliegen der NDA)


3D-Druckteile als Prototypen (Funktionsmuster) oder als Betriebsmittel-Kleinserien

Prototypen oder Kleinserien als Funktionsmuster per hochwertigem 3D Druck. Verschiedenste Anwendungen (Haltetools, Messaufnahmen) und verschiedene Materialien möglich.


 
 
 
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