Produkte sollen immer schneller, individueller, ressourcenschonender und kostengünstiger hergestellt werden. Mithilfe eines digitalen Zwillings gelingt dies im Karosseriebau: Die Risswahrscheinlichkeit des Blechs sinkt um 30% und gleichzeitig werden 2 kg Gewicht und 4 kg CO2 pro Bauteil in der Herstellung eingespart.
Digitale Zwillinge zu implementieren, ist nicht nur mit technischen, sondern auch organisatorischen Hürden verbunden. Ein neues Framework aus Hamburg hilft Unternehmen, nicht nur die technischen Hürden zu nehmen. Es vereinfacht auch die Kommunikation und strategische Kosten-Nutzen-Analysen.
In der Praxis basiert die Eigenfertigungssteuerung häufig auf Expertenwissen, Heuristiken oder Modellen aus dem Bereich Operations-Research. WGP-Forschende aus Hannover wollen das auf Basis von Reinforcement Learning im Rahmen des Lieferkettenmodells HaLiMo ändern.
Kaltgasspritzen ist eine innovative Beschichtungstechnologie, bei welcher metallische Pulverwerkstoffe mit hoher kinetischer Energie auf ein Bauteil aufgetragen werden. Die Schichten weisen hervorragende Eigenschaften auf. WGP-Forschende aus Berlin und Bochum arbeiten daher daran, die Technologie auch für die additive Fertigung zu nutzen.
Kombiniert man additive Fertigung mit Umformtechnik lassen sich die Vorteile beider Verfahren nutzen und sowohl hohe Produktivität als auch Gestaltungsfreiheit gewährleisten. Die Wechselwirkungen der Kombination untersuchen derzeit WGP-Forschende am LFT und LPT in Erlangen.
Die additive Fertigung erlaubt die Herstellung von oberflächennah innengekühlten Schmiedegesenken. Durch die Kühlung können die hohen thermischen und mechanischen Belastungen der Gesenke reduziert und so die Lebensdauer gesteigert werden.
Mithilfe von Topologieoptimierungen können hocheffiziente Tiefbohrwerkzeuge ohne die Restriktionen konventioneller Fertigungsverfahren hergestellt werden. Damit reduziert sich die Kühlschmierstoffmenge um rund 40%.
Digitale und smarte Qualitätssicherung entlang der gesamten Prozesskette kann additive Fertigung von Kleinserien durch Ressourceneinsparung finanziell und ökologisch rentabel machen.
Neuerdings ist es möglich, Produkte mit individueller Formgebung hochbelastbar auszulegen, besonders wirtschaftlich herzustellen und dabei Stoffkreisläufe zu schließen. Der SEAM-Drucker liefert hochwertige Werkzeuge oder auch einen Lastenroller mit Kunststoffrahmen. Materialkosten können um das 200-Fache sinken.
Für kunststoffverarbeitende additive Fertigungsverfahren ist der Übergang vom Prototypenbau zur Mittelserie besonders herausfordernd. Mithilfe einer skalierbaren, schneckenbasierten Extrusionstechnik entwickeln WGP-Forschende Lösungen für besonders variantenflexible 3D-Druck-Verfahren.
