UNSER ANSPORN BEI DER F&E

Forschung und Entwicklung hat bei FOOKE traditionell einen hohen Stellenwert. Innovationen, mit denen wir uns von unseren Wettbewerbern abheben, sind das Herzstück unserer Arbeit.

Wir sind Ihr Ansprechpartner für komplexe High-End Produkte

Forschung und Entwicklung bei Fooke

Wir entwickeln komplexe Hightech-Produkte, die in der Werkzeugmaschinenbranche weltweit als Technologietreiber gelten. Durch unsere jahrzehntelange Erfahrung in der Forschung und Entwicklung von Werkzeugmaschinen bieten wir unseren Kunden weltweit Wettbewerbsvorteile. Ziel unserer Entwicklungsaktivitäten ist, den Mehrwert unserer Produkte für die Kunden weiter zu steigern.

Es war und wird auch künftig das Ziel unserer Forschung und Entwicklung bleiben, unsere Produkte zukunftsweisend und ressourcenschonend zu entwickeln. Insbesondere bei der Energieeffizienz von Werkzeugmaschinen werden wir weiter Maßstäbe setzen. Die Qualität der Bewegungsführung und die Wechselwirkung des Werkzeuges und des Werkstückes am Toolcenterpoint stehen dabei immer im Mittelpunkt unserer Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten.

Eine mittels FEM optimal ausgelegte Maschinenstruktur sowie die Einbindung von leistungsstarken Maschinenelementen, wie z.B. berührungslose Linearmotoren, gewährleisten eine ausgezeichnete Qualität der Bewegungsführung und einen besonders stabilen und dynamischen Prozess.

Spezielle Anforderungen und Verfahren erfordern spezielle Lösungen.

In enger Zusammenarbeit mit unseren Kunden entwickeln wir Produkt- und verfahrensspezifische Maschinen und Anlagen. Nach eingehender Analyse Ihrer Bearbeitungsaufgabe schlagen wir Ihnen technische und wirtschaftliche Lösungskonzepte vor und zeigen Alternativen auf.

Die Auslegung aller Maschinenelemente sowie die ganzheitliche Simulation sichern das Erreichen dieser Zielgrößen. Unsere langjährige Erfahrung und unser spezielles Know-How sind die Basis für die theoretische Abbildung der Realität. Die Leistungsfähigkeit und Produktivität einer Anlage können wir somit bereits im Vorfeld sicher bestimmen.

Linearmotortechnik

Technologie auf dem neuesten Stand der Technik

Der Einsatz der Linearmotortechnik garantiert konstruktive und mechanische Vorteile.
Seit 2004 setzt die FOOKE GmbH gezielt und erfolgreich Linearmotoren in ihre Produktreihe ENDURA ein.

Im Vergleich zu konventionellen Antrieben wie Kugelgewindetrieb oder Ritzel-Zahnstange besticht eine durch Linearmotortechnik ausgestattete Werkzeugmaschine durch hohe Antriebssteifigkeit, welche insbesondere auf die Reduzierung der Übertragungselemente im Antrieb zurückzuführen ist. Der Kraftfluss vom Motor zur abtriebsseitigen Mechanik erfolgt auf dem kürzesten Weg, sodass Umkehrspiel, Elastizitäten und Reibung, die für Begrenzungen der Dynamik verantwortlich sind, entfallen. Darüber hinaus werden weniger mechanische Störeinflüsse auf die Werkzeugmaschine übertragen.  

Hohe Maschinendynamik bei bester Oberflächengüte

Die genannten mechanisch-geometrischen Eigenschaften des Linearmotors in Verbindung mit seiner hohen Antriebssteifigkeit resultieren in einem deutlich höheren Lageregelverstärkungsfaktor KV als in konventionellen Antrieben. Folglich lassen sich höhere Vorschubgeschwindigkeiten unter Beibehaltung eines vorgegeben Schleppabstandes realisieren, der in der Regel bei <1 µm liegt. In Abstimmung mit den Struktureigenfrequenzen werden individuell optimale Dynamikparametersätze (Ruck, Beschleunigung) eingestellt, um die Überschwingweite so klein wie möglich zu halten.

Folglich lassen sich mit Hilfe der Linearmotortechnik exzellente Oberflächen und sehr hohe Positionsgenauigkeiten in minimaler Zeit erreichen. 

Linearmotor, der günstigere Antrieb?

Der berührungslose und verschleißfreie Antrieb sorgt für eine hohe Lebensdauer, so dass die Kosten für Montage- und Servicearbeiten gering bleiben. Dies zeigt sich auch im möglichen Kollisionsfall. Während es bei konventionellen Antrieben schnell zu Verspannungen oder Schäden im Antrieb kommt, was mit hohen Kosten und Zeitaufwand verbunden ist, bleibt der Linearmotor verschont.

Auch bei den laufenden Betriebskosten hat der Linearmotor wirtschaftliche Vorteile. Empirische Untersuchungen zeigen, dass der Gesamtenergieverbrauch pro Werkstück bei linearangetriebenen Werkzeugmaschinen, aufgrund der kürzeren Bearbeitungszeit, geringer ausfällt.

Highlights und Vorteile der Linearmotortechnik

  • hohe Achsdynamik (Ruck, Beschleunigung, Geschwindigkeit)
  • geringer Schleppfehler
  • hoher KV-Faktor
  • hohe Kontur-, Positionier- und Wiederholgenauigkeit
  • verschleißfrei und Antriebssteif
  • exzellente Konturtreue
  • energieeffizient
  • Hochdynamisch (hoch einstellbarer Ruck und Beschleunigung)
  • Antriebssteif
  • Wenige mechanische Übertragungselemente
  • Weniger Störeinflüsse auf die Maschinenstruktur
  • Keine Lose bei Umkehrbewegung
  • Hoher Kv-Faktor möglich
  • Exzellente Oberflächengüte und Positioniergenauigkeit
  • Montage-, Wartungs- und Servicefreundlich
  • Energieeffizient
  • Verschleiß- und Reibungsfrei

Steigern Sie Ihre Produktivität

mit den innovativen FOOKE Performance-Kits!

FOOKE Dynamic Damping

STEIGERN SIE IHRE PRODUKTIVITÄT UM BIS ZU 300%

Steigern Sie Ihre Produktivität in der Zerspanung hochfester Materialien um bis zu 300%. FOOKE Dynamic Damping erhöht die Stabilität Ihrer Werkzeugmaschine und verhindert somit das prozessbegrenzende Rattern und sorgt gleichzeitig für Oberflächen höchster Güte.
Speziell entwickelte und auf die Portalfräsmaschine abgestimmte Aktuatoren erzeugen gegenphasige Schwingungen, die das Gesamtmaschinensystem aktiv und intelligent stabilisieren.

 

IHRE VORTEILE
- Steigerung des Zeitspanvolumens um bis zu 300%.
- Verbesserung der Oberflächenqualität erfordert weniger Nacharbeit.
- Erhöhung der Werkzeugstandzeiten um bis zu 30%.
- Erhöhung der Spindellebensdauer durch reduzierte Belastungen.
- Erweitern Sie das Anwendungsspektrum Ihrer Portalfräsmaschine von leicht zu bearbeitenden NE-Metallen bis hin zu schwer zerspanbaren, hochlegierten Stählen.

JETZT PROFITIEREN
- Einfache Bedienung und Handhabung.
- Jederzeit ein- und ausschaltbar.
- Auch als Nachrüstlösung für vorhandene Fräsmaschinen erhältlich.

FOOKE Machine Monitoring

SICHERHEIT FÜR MASCHINE UND BAUTEIL

Sparen Sie mit dem FOOKE Machine Monitoring unnötige Kosten durch Vermeidung von Werkzeugbruch und Überlastung der Strukturkomponenten. Mit unserem Machine Monitoring stellen Sie die optimalen Produktionsparameter während des Maschinenbetriebs sicher. Ein integrierter Beschleunigungssensor nahe der Fräswirkstelle analysiert die Schwingungen, die während des Fräsprozesses auftreten und visualisiert diese auf der Steuerung. Prozess- und maschinenspezifisch werden Schwinggrenzen definiert, die einen harten Crash vermeiden und somit Werkzeug, Maschine und Bauteil schützen. Die Folgen sind eine deutliche Reduzierung von Maschinen- und Werkzeugschäden sowie von ungeplanten Maschinenstillständen.

IHRE VORTEILE
- Reduzierung ungeplanter Maschinenstillstände.
- Analyse der Fräsprozesse im laufenden Betrieb.
- Schnelles Eingreifen durch die Visualisierung der Prozesse.
- Reduzierung von Werkzeugbruch um 90%.
- Kollisionserkennung bis zum Maschinenstopp.
- Geringe Bauteilschädigungen.

JETZT PROFITIEREN
- Einfache Bedienung und Handhabung.
- Jederzeit ein- und ausschaltbar.
- Auch als Nachrüstlösung für vorhandene Fräsmaschinen erhältlich.

FOOKE Thermo Guard

STEIGERNDE TEMPERATURSTABILITÄT FÜR HÖHERE GENAUIGKEITEN

FOOKE Thermo Guard schützt die Strukturteile Ihrer Maschine wie Z-Achse, Portal und Seitenwände vor äußeren
Temperatureinflüssen: Die Maschinenisolierung schützt vor raschen Temperaturänderungen (off enes Hallentor, Sonneneinstrahlung) und hält die Strukturtemperatur auf einem
stabilen Niveau. Folglich werden Verlagerungen am Tool Center Point (TCP) verringert, was zu einer signifikanten Steigerung der Positions- und Wiederholgenauigkeit führt und Nacharbeiten am Werkstück reduziert.

IHRE VORTEILE
- Erhöhung der Genauigkeiten um bis zu 75%.
- Steigerung der Positions- und Wiederholgenauigkeit.
- Reduzierung von Nacharbeiten am Werkstück.

JETZT PROFITIEREN
- Auch als Nachrüstlösung für unsere 700er-Baureihe erhältlich.
- Stabilisierung der Maschinenstruktur gegen äußere, kurzzeitige Temperaturänderungen.

 

Die Leidenschaft für Technik treibt uns an.
Unsere innovativen F&E – Projekte.

MeGro

Entwicklung eines 5-achsigen FSW-Prozesses zum Fügen großer Aluminiumbleche zu einem Flugzeugrumpf. Friction Stir Welding substituiert Nieten.

In einem gemeinsamen Projekt mit der Technischen Universität Darmstadt und unserem Kunden Premium Aerotec, entwickelt, konstruiert und fertigt FOOKE eine 5-achsige FSW-Anlage samt Spannvorrichtung, um sphärisch gekrümmte Bleche des Airbus A 321 zu einem kompletten Flugzeugrumpf zu verschweißen. Durch die Substitution des bisherigen Verfahrens „Nieten“ durch das FSW, wird die Masse eines Flugzeuges erheblich gesenkt, was einen geringeren Kerosinverbrauch zur Folge hat.

Vorteile:

Reduzierung der Gesamtmasse eines Flugzeuges

Reduzierung des Kerosinverbrauchs (Teilziel Bundesregierung zur Reduzierung des CO2-Verbrauchs)

Steigerung der Bearbeitungseffizienz

HYBRIDi

Entwicklung einer intelligenten Leichtbaustruktur für hybride Werkzeugmaschinen

In einem gemeinsamen F&E-Projekt wurde zusammen mit namhaften Projektpartnern die Entwicklung einer intelligenten Leichtbaukomponente als integraler Bestandteil einer Werkzeugmaschine vom Typ ENDURA® 700LINEAR der FOOKE GmbH durchgeführt. Aufgrund seiner zentralen Funktion innerhalb der Werkzeugmaschine wurde der vertikale Z-Schlitten als Demonstrator-Komponente ausgewählt. Dabei wurde das Material des konventionellen Guss-Z-Schlitten durch eine hybride Mischbauweise aus Faserverbundkunststoffen und metallischen Werkstoffen substituiert. Gleichzeitig wurde der Einbau von einfach zu realisierenden und zu integrierenden Sensornetzwerken in Verbundstrukturen zur dauerhaften Überwachung des Prozessverhaltens erforscht.

In umfangreichen messtechnischen Untersuchungen konnte das große Potenzial von Strukturelementen aus Faserverbundkunststoffen erfolgreich nachgewiesen werden.

Vorteile:

Produktivität: + 15 %                      

Genauigkeit: + 70 %

Energiekosten: - 20 %

Steigerung der Oberflächenqualität

Dieses Projekt wurde vom BMBF gefördert.

Link zu Youtube: youtu.be/bvU-66U7V2U

HyLaB

Maschinenkonzept zur Hybriden Laser-Bearbeitung beim Umrissfräsen von Faserverbund-Großstrukturen (Laser-Scored-Machining)

In einem gemeinsamen F&E-Projekt wurde zusammen mit namhaften Projektpartnern ein neues Konzept zur Bearbeitung von Faserverbund-Großstrukturen entwickelt. Dabei wird ein Laserstrahl vorlaufend zum Fräser entlang der Bauteilkante geführt. Die Kombination aus Lasern und Fräsen verbindet die Vorteile beider Fertigungsverfahren miteinander und sorgt somit für eine qualitativ hochwertige Bauteilkante, die keine weitere Nacharbeit erfordert.

Die Anwendbarkeit des Verfahrens konnte für verschiedene Faserverbundkunststoffe nachgewiesen werden – insbesondere auch für anspruchsvolle CFK-Laminate mit unidirektionaler Decklage oder auch GFK- oder Coppermesh-Decklagen, welche häufig in der Luftfahrtindustrie eingesetzt werden (Segment CFK-Flügelschale A320).

Vorteile:

Produktivität: + 30 %

Werkzeugstandzeiten: + 40 %

Steigerung der Bauteilkantenqualität -> keine Nacharbeit.

Dieses Projekt wurde vom BMWi gefördert.

Link zu Youtube: youtu.be/xaEtiFBRSWk

CFK-Span

Entwicklung eines CFK-Grundkörpers für die spanabhebende Fertigung

Gemeinsam mit dem IFW der Universität Hannover und der Invent GmbH wurde ein Großfräser aus Faserverbundkunststoffen und Aluminiumwaben entwickelt, der für die Fertigung von Aluminiumpräzisionsplatten geeignet ist. Die Masse konnte dabei um 80 % gesenkt werden, was die dynamischen systembestimmenden Eigenschaften erheblich verbessern konnte.

Der entwickelte Großfräser wurde bereits bei einem namhaften Kunden über einen Zeitraum von mehr als 18 Monate eingesetzt. Die theoretisch ermittelten Vorteile konnten im realen Produktionsbetrieb bestätigt werden.

Vorteile:

Oberflächengüte: + 50 %

Massenreduzierung: - 80 %

Besseres Ein- und Auslaufverhalten.

Dieses Projekt wurde vom BMBF gefördert.

Green

Energieeffiziente Werkzeugmaschine durch neuartige Kühlung

Gemeinsam mit dem IFW der Universität Hannover wurde eine beispielhafte Werkzeugmaschine der FOOKE GmbH vom Typ ENDURA® 900LINEAR mit einem aktiven Kühlkonzept ausgestattet, um Verlagerungen des TCP´s aufgrund von Temperaturunterschieden zu kompensieren. Dazu wurde die Sensibilität einzelner Strukturelemente in Abhängigkeit verschieden aufgebrachter Wärmeleistungen beschrieben und durch die aktive Kühlung egalisiert.

Das aktive Kühlungskonzept garantiert geringste Abweichungen am TCP bei Werkzeugmaschinen. Insbesondere in Produktionshallen, in denen die Temperatur am Tag um mehr als 5°C abweichen, bietet dieses System die Lösung.

Vorteile:

Genauigkeiten: + 45 %

Geringere Einmesszeiten.

Weniger Bauteilausschuss.

Dieses Projekt wurde vom BMWi gefördert.

AMAvia

Digitalisierte Prozesskette für die innovative Kombination von Laser-Lichtbogen-Hybrid-Additive-Manufacturing (LLHAM) und intelligenten Fräsprozessen zur Produktivitäts- und Qualitätssteigerung bei der Herstellung metallischer Großstrukturen in der Aviation-Industrie

Projektlaufzeit: 01.11.2020 - 31.10.2024

Projektpartner: Ceratizit - Fraunhofer IAPT - Heggemann AG - IPMT TU Hamburg - Racontec - Siemens AG

 

Kerninhalte:

Kosteneffiziente und ressourcenschonende Herstellung von Aluminium- und Titanstrukturbauteile für die Luftfahrtbranche

Steigerung der Aufbauraten bei der additiven Fertigung durch Laserbasiertes Schweißen

Entwicklung einer adaptiven Frässtrategie zur Kompensation von Bauteilverzügen, die durch das Lösen von Eigenspannungen entstehen