{"id":6591,"date":"2026-03-16T12:26:16","date_gmt":"2026-03-16T11:26:16","guid":{"rendered":"urn:uuid:13945adb-875d-4e12-bee4-4ec68fe2cdb8"},"modified":"2026-03-17T13:20:05","modified_gmt":"2026-03-17T12:20:05","slug":"access","status":"publish","type":"case_study","link":"https:\/\/kawasakirobotics.com\/de\/case-studies\/access\/","title":{"rendered":"Automatisierte Entwicklung f\u00fcr Luft- und Raumfahrt: Access e.V. schlie\u00dft die L\u00fccke zwischen Forschung und Industrie"},"content":{"rendered":"\n

Forschung an High-Tech Turbinenschaufeln f\u00fcr MTU, Rolls-Royce und viele weitere Partner: Das Aachener Forschungsinstitut Access e.V. setzt auf Kawasaki Roboter im Feingussverfahren f\u00fcr die Entwicklung der Komponenten der Zukunft\u00a0<\/strong><\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Seit seiner Gr\u00fcndung 1986 als Spin-Off der RWTH Aachen hat sich das gemeinn\u00fctzige, unabh\u00e4ngige Forschungsinstitut Access e.V. fest als Innovator f\u00fcr Materialforschung und neuartige Fertigungsverfahren etabliert. Im Aachener TechCenter werden gie\u00dftechnische Herstellungsprozesse und neue Werkstoffe f\u00fcr ein breites Spektrum industrieller Anwendungen entwickelt und qualifiziert. Der Fokus der Arbeit liegt auf modernen Feingussverfahren. Namhafte Partner aus der  Luft- und Raumfahrtindustrie  setzen dabei auf die Expertise der Access Ingenieure, darunter Airbus, Rolls-Royce und MTU Aero Engines. Durch lange Prozessketten mit mehr als 100 Arbeitsschritten gestaltet sich der Feinguss \u00e4u\u00dferst anspruchsvoll – insbesondere bei der Entwicklung neuer Bauteilgeometrien. Seit mehr als 10 Jahren setzt Access dabei auf einen Kawasaki Robotics ZX130L um die anspruchsvollen Projekte pr\u00e4zise und schnell umzusetzen.<\/p>\n\n\n\n

Forschung im Industriema\u00dfstab<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Kunden und Partner kommen dabei nicht f\u00fcr Serienfertigung auf das Access Team zu, sondern f\u00fcr Forschung, die sich im industriellen Ma\u00dfstab umsetzen l\u00e4sst. \u201eGenerell gilt: Je komplexer eine Bauteilgeometrie, desto eher kommt das Feingussverfahren zum Einsatz\u201c, sagt  Martin Hamacher, Projektleiter in der automatisierten Fertigung. Insbesondere in der Luftfahrtforschung werden High-Tech Prozesse und komplexe Geometrien zunehmend gefragter. Konventionelle Gussverfahren kommen dabei oft an ihre Grenzen \u2013 etwa bei anspruchsvollen Werkstoffen wie Titan. \u201eH\u00e4ufig kommen Gie\u00dfereien auf uns zu, wenn sie Entwicklungsprojekte nicht bearbeiten k\u00f6nnen oder unsere Expertise brauchen. Wir kommen aus der Prototypenentwicklung, kleine Losgr\u00f6\u00dfen sind f\u00fcr uns Alltag \u2013 und der enge Austausch mit der Industrie ist f\u00fcr uns essenziell\u201c, so Hamacher.<\/p>\n\n\n\n

Aktuell zeigt etwa das umfassende Luftfahrt-Forschungsprojekt GATE (in Zusammenarbeit mit industriellen Forschungspartnern und gef\u00f6rdert durch das BMWK), dass Automatisierung der Wegbereiter ist, um die wachsende Nachfrage nach komplexen Feingussbauteilen auf Dauer bedienen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Access schafft die Basis f\u00fcr Zukunftstechnologien<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Die von Access entwickelten Bauteile, Materialien und Verfahren schaffen die Basis f\u00fcr Technologien der Zukunft. Doch der Weg von Forschung bis Serienfertigung ist lang: Trotz zunehmend beschleunigter Prozesse kann es bis zur Serienreife dauern. Insbesondere der Zertifizierungsaufwand ist hoch, etwa bei neuen Legierungen oder auch neuen Verfahren im in der Luftfahrtfertigung. \u201eViele Projekte sind sehr langfristig angelegt und bauen aufeinander auf. Nat\u00fcrlich wird nicht alles eines Tages serienm\u00e4\u00dfig in Turbinen verbaut, aber unsere Arbeit verkleinert zunehmend die L\u00fccke zwischen Forschung und Industrie \u2013 und das ist immer unser Ziel\u201c, erkl\u00e4rt Werkstoffingenieur Alexander K\u00fcll.<\/p>\n\n\n\n

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Das robuste Herzst\u00fcck der Formschalenherstellung: Kawasaki Robotics ZX130L seit 10 Jahren im Einsatz<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Automatisierung ist fester Bestandteil zahlreicher Projekte: Ein Kawasaki Roboter kommt prim\u00e4r bei der Entwicklung von Formschalensystemen und Gie\u00dftrauben zum Einsatz. Durch aufwendige Geometrien und geringe Wandst\u00e4rken stellen Triebwerkskomponenten f\u00fcr Luftfahrzeuge \u2013 etwa f\u00fcr Rolls-Royce Turbinensysteme \u2013 stets eine signifikante Herausforderung dar. Mit einer Tragkraft von 130 kg und 2951 mm Reichweite wurde der Kawasaki Robotics ZX130L speziell f\u00fcr anspruchsvolle Umgebungen und Aufgaben wie diese entwickelt. Trotz seiner Tragkraft und Widerstandsf\u00e4higkeit gegen\u00fcber externen Einfl\u00fcssen ist der Roboter extrem schnell, flexibel und verf\u00fcgt \u00fcber einen umfangreichen Arbeitsbereich.<\/p>\n\n\n\n

Der ZX130L ist seit seiner Einf\u00fchrung 2014 bei Access im Einsatz, so K\u00fcll: \u201eZwischen hohen Mengen von Schlicker und Staub ist die Arbeitsumgebung extrem fordernd. Einmal im Jahr werden die Dichtungen gewartet, aber unser Kawasaki Roboter l\u00e4uft seit \u00fcber 10 Jahren absolut problemlos \u2013 und das sogar ohne zus\u00e4tzliche Einhausung.\u201c  Jedes Projekt ist anders: In dieser Zeit wurden weit mehr als 500 verschiedene Gie\u00dfsysteme und Prozesse mit dem Roboter individuell entwickelt und umgesetzt. Der vom Systemhaus VA Tech installierte Roboter agiert als Herzst\u00fcck inmitten einer umfassenden Prozesskette und muss flexibel auf die jeweiligen Anspr\u00fcche neuer Gie\u00dfsysteme angepasst werden. Die eingeschr\u00e4nkte Fl\u00e4che in einem Anbau des TechCenters wurde dabei optimal ausgenutzt.<\/p>\n\n\n\n

KI-gest\u00fctzte Qualit\u00e4tskontrolle und Eliminierung von Abweichungen<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Nach jeder Schicht f\u00fchrt der Roboter das Werkst\u00fcck einem KI-gest\u00fctzten Kamerasystem (entwickelt im LuFo VI-Forschungsprojekt FAST) zu, welches die Oberfl\u00e4chenbeschaffenheit \u2013 basierend auf gesammelten Industriedaten \u2013 einer zuverl\u00e4ssigen Qualit\u00e4tskontrolle unterzieht. Ebenso werden die Werkst\u00fccke regelm\u00e4\u00dfig und automatisch gewogen, um Abweichungen zu erkennen. Hier wird der entscheidende Vorteil der automatischen Formschalenherstellung schnell deutlich: Bei der manuellen Herstellung zeigt die Varianz des Formschalengewichts je Gie\u00dfaufbau immer wieder deutliche Abweichungen, wenn auch im akzeptablen Rahmen. Doch die robotergest\u00fctzte Herstellung resultiert in einem nahezu vollst\u00e4ndig konstanten Formschalengewicht ohne nennenswerte Varianz.<\/p>\n\n\n\n

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Kawasaki Roboter verk\u00fcrzt Bearbeitungszeiten effektiv<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Ein digitaler Zwilling der Anlage visualisiert kontinuierlich den Status der Anlage, alarmiert zuverl\u00e4ssig \u00fcber Fehler und erm\u00f6glicht die flexible Vorgabe von Grenzwerten f\u00fcr verschiedene Werkst\u00fccke. Bedingt durch die hohe Anzahl an Schichten und die Trocken- und Arbeitszeiten, ben\u00f6tigt die manuelle Herstellung der keramischen Formschalen in der Regel \u00fcber eine Woche. Auch hier werden die Vorteile des Roboters deutlich: Durch konstantes Arbeiten, auch \u00fcber Nacht, wird die Bearbeitungszeit effektiv reduziert. \u201eDie Herstellung ist f\u00fcr Mitarbeiter au\u00dferdem eine hohe k\u00f6rperliche Belastung. Durch den Einsatz des Roboters k\u00f6nnen wir sie schonen und ihr Know-how in anderen Bereichen nutzen\u201c, so Alexander K\u00fcll.<\/p>\n\n\n\n

Der Roboter bedient bei der Formschalenherstellung zwei Trockensysteme, drei Schlickerbeh\u00e4lter und drei Besander. Die zuvor einzeln in Matrizen gespritzten und zu einer Modelltraube zusammengef\u00fcgten Wachsteile werden \u00fcber ein Zufuhrsystem dem Roboter \u00fcbergeben. Nach dem Eintauchen des Werkst\u00fccks in den Schlickerbeh\u00e4lter l\u00e4sst der ZX130L es zun\u00e4chst abtropfen und f\u00fchrt es dann einem Besander zu, der die Oberfl\u00e4che mit Keramiksand versieht. Anschlie\u00dfend wird die Gie\u00dftraube einem Trockensystem \u00fcbergeben. Nach der Trocknung wiederholt sich dieser Schritt automatisiert entsprechend der gew\u00fcnschten Schichtfolge bis zur Versiegelungsschicht. Durch einen Laser ist der Roboter in der Lage, den exakten F\u00fcllstand des Schlickerbeh\u00e4lters zu erfassen, um somit die optimale Eintauchtiefe zu w\u00e4hlen.<\/p>\n\n\n\n

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Ausblick<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Voraussichtlich 2027 steht der Umzug des Access TechCenters in das neue Production Launch Center Aviation (PLCA) an \u2013 spezifisch geplant f\u00fcr die Entwicklung modernster Herstellungsverfahren f\u00fcr sicherheitsrelevante Luftfahrtkomponenten. Martin Hamacher und das gesamte Access-Team haben bereits zahlreiche Pl\u00e4ne f\u00fcr den neuen Standort: \u201eWir haben den Platz im TechCenter gut ausgenutzt, aber wir planen, im PLCA die Automatisierung weiterer Prozessschritte im Industriema\u00dfstab umzusetzen. Industrienahe Forschung funktioniert nur mit entsprechender Technologie \u2013 deshalb ist die industrief\u00e4hige Automatisierung f\u00fcr uns eine Notwendigkeit. Durch eine Optimierung der robotergest\u00fctzten Anlage, gelingt es uns die Formschalenherstellung mit dem bereits vorhanden ZX130L durch zus\u00e4tzliche T\u00f6pfe und Besander noch flexibler zu gestalten und den potenziellen Arbeitsbereich zu erweitern.\u201c<\/p>\n\n\n\n

Der besondere Access Forschungscharakter wird aber auch im PLCA bewahrt, so Hamacher: \u201eUnser Ziel ist es, Forschung nicht nur auf dem Papier zu betreiben, sondern direkt in die industrielle Praxis zu bringen. In der Prozessentwicklung gilt es daher trotz Automatisierung die Flexibilit\u00e4t nicht zu verlieren. Dies hat sich f\u00fcr uns mehr als bew\u00e4hrt und wird auch weiterhin die Grundlage unserer Forschung und Entwicklung bleiben.\u201c<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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