Werkzeugtechnik -
Entwicklung & Fertigung innovativer mechatronischer Werkzeugsysteme

Die GFE Schmalkalden ist Ihr Spezialist für die Entwicklung und Herstellung monolithischer und modularer mechatronischer Werkzeugsysteme sowie Sonderwerkzeuge. Unser interdisziplinäres Team vereint Fachwissen aus Konstruktion, mechanischer Fertigung, Mechatronik sowie Software- und Firmwareentwicklung, um hochpräzise Lösungen zu realisieren.

Ein besonderer Fokus liegt auf der wirkzonennahen Prozessanalyse, die den gezielten Einsatz von Sensoren und Messsystemen erfordert. Unsere Kernkompetenz ist die Entwicklung innovativer Messsysteme zur präzisen Bestimmung von Kräften und Wegen. Diese werden anhand spezieller Demonstratoren veranschaulicht.

Zur Optimierung von Werkzeugkonstruktionen und Fertigungsprozessen nutzen wir modernste numerische Simulationsmethoden. Zudem analysieren wir das dynamische Verhalten von Präzisionswerkzeugen, um höchste Effizienz und Qualität in der Produktion zu gewährleisten.

Setzen Sie auf maßgeschneiderte mechatronische Lösungen – von der Idee bis zur Umsetzung!

Werkzeugentwicklung und -konstruktion

  • Leistungsangebot

    • Entwicklung und Konstruktion von Werkzeugen und Vorrichtungen
    • Spanbildungssimulation
  • Technische Voraussetzungen

    • CAD / CAM System (PTC Creo)
    • Spanbildungssimulation ThirdWaveSystems AdvantEdge
  • Anwendungsbereiche

    • Zerspanungswerkzeuge und Komponenten
    • Umform- und Schneidwerkzeuge
    • Vorrichtungen und Werkzeugspannsysteme
    • Präzisionsbauteile und Lehren
  • Anwendungsbeispiele

    • Dreh- und Fräswerkzeuge
    • Werkzeugaufnahmen
    • Werkstückvorrichtungen
    • Sensorische und aktorische Werkzeuge

Werkzeuganalyse

  • Leistungsangebot

    • Analyse der Leistungsfähigkeit in Zerspanungsversuchen
    • Durchführung von Einsatzversuchen auf verschiedenen Bearbeitungszentren
    • Grenzbelastungsprüfung / Schleuderprüfung
    • Kraft-, Drehmoment- und Schwingungsprüfung
    • Hochdruckprüfung
  • Technische Voraussetzungen

    • 3- bis 5-achsige Bearbeitungszentren
    • Dreh- und Drehfräsmaschinen
    • Schleuderprüfstand bis Drehzahl n = 100.000 1/min
    • Hochdruck-KSS-Prüfstand bis 300 bar
    • Kraftmesstechnik: Kraftmessplattformen und Rotationsdynamometer
    • Taktile und berührungslose Temperaturmesstechnik
    • Akustische Prozessmesstechnik
    • Laservibrometer
  • Anwendungsbeispiele

    • Bestimmung der Belastungs- und Drehzahlgrenze von Zerspanungswerkzeugen
    • Vorbereitung von Werkzeugzertifizierungen
    • Standzeitanalysen / Benchmark
  • Downloads

Simulation

  • Leistungsangebot

    • Identifikation von Problemstellen und Optimierungspotenzialen
    • Durchführung von Spanbildungssimulationen
    • Finite Elemente Analyse (FEA)-basierte Belastbarkeitsanalysen
  • Technische Voraussetzungen

    • CAD / CAM System (PTC Creo mit FEM-Modul)
    • Spanbildungssimulation ThirdWaveSystems AdvantEdge
  • Anwendungsbeispiele

    • Topologie- und Strukturoptimierung für Leichtbauanwendungen
    • Bestimmung von thermischen und mechanischen Belastungen an der Werkzeugschneide
    • Simulationsgestützte Gestaltung von Schneidkanten

Prozessüberwachung

  • Leistungsangebot

    • Entwicklung und Integration von Prozessüberwachungssystemen
    • Verschleißzustandsüberwachung
    • Überwachung zur Prozessoptimierung
  • Technische Voraussetzungen

    • Kraftmesstechnik: Kraftmessplattformen und Rotationsdynamometer (Fa. Kistler und proMicron)
    • Taktile und berührungslose Temperaturmesstechnik
    • Akustische Prozessmesstechnik
    • Laservibrometer
  • Anwendungsbeispiele

    • Überwachung des Werkzeugverschleißzustands
    • Detektion von Abweichungen, Werkzeugbruch, Werkzeugverschleiß etc.

Sensorische und aktorische Werkzeuge

  • Leistungsangebot

    • Integration von Sensorik und Aktorik in Werkzeuge / Werkzeugsysteme
    • Entwicklung anwenderspezifischer Messsysteme (Smart Tools)
    • Weg- / Kraft- / Temperatur-Sensorik, Optische Messsysteme
    • Aufzeichnung von Prozessdaten zur Prozessregelung
    • Design elektronischer Systeme
  • Anwendungsbeispiele

    • Einstellbare Zerspanungswerkzeuge (Smart Tools)
    • Integrierte Kraft-, Weg- und Schwingungsüberwachung
    • Integration von Prozessüberwachungssystemen

Ihre Ansprechpartner

Jun.-Prof. Dr.-Ing Andreas Wirtz
Geschäftsbereichsleiter Zerspanungswerkzeuge & Technologie
GFE | Maul, Torsten
Torsten Maul
Geschäftsbereichsleiter Produktionstechnologie