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Projektbeschreibung
Das Ziel des Verbundprojektes ist es, zeitsparende und kostengünstige Methoden zur Realisierung eines qualitativ hohen und verfahrenstechnisch abgesicherten Oberflächenfinishs im Yachtbau zu entwickeln. Die Ergebnisse des Forschungsprojektes sollen es den Werften und den an der Beschichtung von Schiffen beteiligten Firmen ermöglichen, ihre Produktivität durch Senkung des Spachtelaufwands zu verbessern, die Qualität des Oberflächenfinishs zu erhöhen und zeit- und kostenaufwändige Nacharbeiten zu minimieren.
Im Yachtbau sind - im Vergleich zum Container- und Passagierschiffbau - die Anforderungen an die Qualität der sichtbaren, lackierten Oberflächen im Überwasserbereich extrem hoch. Weitere Besonderheiten des Yachtbaus sind die im Vergleich zu anderen Produkten (z.B. Automobil) sehr großen Oberflächen sowie die hohe Beanspruchung durch Seeschlag, Wetter, Temperatur- und Lastwechsel.
Die derzeitig angewendeten Beschichtungsverfahren haben folgende Nachteile:
 | Der hohe Zeitaufwand für die manuell ausgeführten Spachtel- und Lackierarbeiten begrenzt die Produktivität und erhöht die Fertigungskosten.
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| Nacharbeiten, die inner- und außerhalb der Garantiezeit anfallen, führen zu einem zusätzlichen Zeit- und Kostenaufwand.
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| Es fehlt ein standardisiertes Verfahren zur schnellen Prüfung und Beurteilung der Oberflächengüte. Dadurch kommt es regelmäßig zu unterschiedlichen Bewertungen von Werft, Applikateur, Subunternehmer und Kunde.
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Um die genannten Probleme zu lösen, muss der Spachtel- und Lackieraufwand deutlich reduziert und standardisierte Verfahren zur Prüfung der Qualität großer Oberflächen entwickelt werden. Dabei sind folgende Aufgaben zu lösen:
| Zur quantitativen Beschreibung der Topographie sind neue 3D-Messverfahren auf den Schiffbau anzuwenden, die es ermöglichen, große Oberflächen hochgenau flächig und berührungslos in den verschiedenen Fertigungsebenen messtechnisch zu erfassen und weitgehend automatisiert auszuwerten.
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| Zur Reduzierung des Spachtelaufwandes ist eine numerische Methode zu entwickeln, mit der die Dicke der aufzubringenden Spachtelschicht ausgelegt, optimale Fertigungsfenster bestimmt und wesentliche Eigenschaften der resultierenden Spachtelschicht berechnet werden können. Weiterhin ist ein Verfahren zu entwickeln, mit dem die örtlich unterschiedlich dicken Spachtelschichten rationell aufgetragen werden können. Dies schließt die Modifikation und Optimierung des Spachtelwerkstoffes mit ein.
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| Für das schnelle und standardisierte Prüfen der Lackfilmqualität auf großen Oberflächen ist ein Verfahren anzuwenden bzw. weiterzuentwickeln, das eindeutige und messtechnisch erfassbare Abnahmekriterien enthält. Weiterhin sind die verfahrenstechnischen Einflussgrößen zu optimieren.
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Die Ergebnisse des Forschungsprojektes sollen es der Werft und den an der Beschichtung von Schiffen beteiligten Firmen ermöglichen, ihre Produktivität wesentlich zu erhöhen, Kosten einzusparen, die Qualität des Oberflächenfinishs zu verbessern, eine Reproduzierbarkeit der Fertigungsergebnisse zu erreichen und bei der Abnahmeprozedur mit dem Schiffseigner auf belastbare Kriterien hinzuarbeiten.
Der Bau von Großyachten ist ein äußerst wichtiges Standbein des deutschen Schiffbaus. Gerade in diesem Bereich konnte international eine herausragende Spitzenstellung aufgebaut werden. Diesen Vorsprung gilt es zu halten und weiter auszubauen. Das Verbundvorhaben soll dazu einen wichtigen Beitrag leisten. Die zu erarbeitenden Lösungen zielen dabei sowohl auf eine Steigerung der Produktivität und Wirtschaftlichkeit in der Schiffsfertigung als auch auf eine qualitätsmäßige Optimierung des Oberflächenfinishs ab.
Projektpartner
Universität Rostock , Lehrstuhl Fertigungstechnik
Prof. Dr.-Ing. M.C. Wanner
E-Mail: mcw [at] hro.ipa.fraunhofer.de
Albert-Einstein-Straße 2
18051 Rostock
Fr. Lürssen Werft GmbH & Co. KG
Dipl.-Ing. Heiko Buchholz
E-Mail: heiko.buchholz [at] luerssen.de
Zum Alten Speicher 11
28759 Bremen
Mankiewicz Gebr. & Co.
Hr. Thomas Schultz
E-Mail: thomas.schultz [at] mankiewicz.de
Georg-Wilhelm-Straße 189
21107 Hamburg
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Dipl.-Ing. Ulrich Hoffmann
E-Mail: ulrich.hoffmann [at] ipa.fraunhofer.de
Nobelstraße 12
70569 Stuttgart
Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung
Dr. Christof Nagel
E-Mail: christof.nagel [at] ifam.fraunhofer.de
Wiener Straße 12
28359 Bremen
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Falschfarbendarstellung eines Soll-Ist-Vergleich einer Bugsektion zum einhüllenden Nurbs-Soll-Modell
Vektordarstellung der aus dem Soll-Ist-Verglich punktuell abgeleiteten Spachtelaufmaße
Großversuch an einem Schiffbaupaneel (8x4m) zur Evaluierung des FE-Modells des Spachtels
Verformungsvorhersage des Großversuchs mittel FE-Simulation
Untersuchungen des Lackfilmverlaufs an verschiedenen Probeblechen mittels Streifenmusterprojektion
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Mobile und Ubiquitous...
für Projekte
uni-rostock.de
