SmartAdditiv

Entwicklung einer neuartigen, automatischen Steuerung für additive Fertigung unter Berücksichtigung des Materialverhaltens im Druckkopf

Projektförderung

Hintergrund

Schon seit den 1980er-Jahren spielen additive Fertigungsverfahren eine entscheidende Rolle. Zunächst wurden sie vor allem im Rahmen von Rapid Prototyping angewandt, also bei der Herstellung von Prototypen in der Industrie. Heute werden additive Verfahren in den unterschiedlichsten Industrien, z. B. Medizintechnik, Werkzeugbau oder der Automobilindustrie für die Fertigung von Werkzeugen, Modellen und Endprodukten eingesetzt. Der industrielle Sektor ist nach wie vor das größte Feld für generative Fertigungsverfahren, längst hält die additive Fertigung in Form von 3D-Druckern jedoch auch im heimischen Haushalt Einzug.

Problemstellung

In der Trajektorienplanung bei automatisierten Klebeanwendungen oder in der Additiven Fertigung wird das dynamische Verhalten (träges Fließverhalten) von Kunststoffextrudern kaum berücksichtigt. Dies verursacht Prozess- und Bauteilqualitätsminderungen, die vor allem in den Anfahr- und Endphasen oder bei variierender Bahngeschwindigkeit beim Ablegen von Raupen sichtbar werden.

Zielsetzung/Ergebnisse

Das Ziel dieses Projektes ist eine prozessorientierte Echtzeit-Trajektorienplanung, also die Adaption aller kinematischen Größen, die auf die Dynamik des Klebe- oder 3D-Drucksystems. Hierbei erstellt der Projektpartner ISW eine mathematisch-physikalische Modellbeschreibung von Filament-, Spritzen- und Extruderschnecken-basierenden Extrusionswerkzeugen. Das ISW entwickelt hierauf aufbauend eine echtzeitfähige, modelprädiktive Vorsteuerung für den Prozess. Der Projektpartner ISG Steuerungstechnik GmbH ergänzt die prozessorientierte Trajektorienplanung durch eine satzübergreifende Bahnglättung und sowie eine Schnittstelle zur Integration von Echtzeitmodellen in eine Simulationsumgebung. Der Projektpartner ROTH Steuerungstechnik GmbH entwickelt eine Applikation für die oben genannte Technologie.

Ihr Ansprechpartner

Dieses Bild zeigt  Frederik Wulle
M.Sc.

Frederik Wulle

Wissenschaftlicher Mitarbeiter "Mechatronische Systeme und Prozesse"

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