Projektbeispiele zum Forschungsthema ENGINEERING

Der schichtweise Aufbau bei der additiven Fertigung ermöglicht neue Freiheitsgrade in der Konstruktion von Bauteilen und erweitert dadurch den zur Verfügung stehenden Lösungsraum.

Designoptimierungen werden dadurch vor neue Herausforderungen gestellt. Es wurde die anwendungsorientierte Produktentwicklungsmethode BioTRIZ entwickelt, um eine systematische Bauteilkonstruktion mittels TRIZ und Bionik zu ermöglichen.

Durch den Einsatz verschiedener bionischer Prinzipien konnte die Bauteilmasse durch die Anwendung von BioTRIZ im dargestellten Beispiel um 63% reduziert werden, ohne die geforderten Sicherheiten zu unterschreiten.

Projekte:

Gewichtsoptimierung einer Reibahle

Publikation:

T. Kamps; C. Münzberg; L. Stacheder; C. Seidel; G. Reinhart; U. Lindemann: TRIZ-based biomimetic part-design for Laser Additive Manufacturing, Lasers in Manufacturing Conference 2015

Kontakt:

Fraunhofer IGCV, Prof. Dr.-Ing. Christian Seidel, christian.seidel@igcv.fraunhofer.de, +49 821 90678-127

Eine metallische Strukturkomponente einer Flugzeugladeklappe wird im Hinblick auf Leichtbau optimiert. Für eine effektive Produktentwicklung für die Additive Fertigung dieser Komponente werden Design- und Prozessbezogene Richtlinien entwickelt.

Eine metallische Strukturkomponente einer Flugzeugladeklappe wird im Hinblick auf Leichtbau optimiert.

Zur robusten und widerstandsfähigen Auslegung der Sicherheitskritischen Komponente werden numerische Verfahren verwendet.

Es wurden Richtlinien für das Additive Design und den Additiven Prozess entwickelt.

Für die Entwicklung Prozessspezifischer Richtlinien wurden Probekörper ausgelegt, gefertigt und werkstoffmechanisch geprüft.

Eine Design-Methodik wurde entwickelt, welche Simulationsergebnisse und Bionische Formgebung effektiv in einer Konventionellen CAD Umgebung umsetzen kann.

Ebenso ermöglicht die Methodik die Übertragung prozessspezifischer Richtlinien in der konventionellen CAD-Umgebung.  

Publikation:

Hoschke, K. (2016). Topology and Shape Optimization with hybrid CAD design for Additive Manufacturing. NAFEMS Seminar - Exploring the Design Freedom of Additive Manufacturing (2016), Konferenzbeitrag

Kontakt:  

Klaus Hoschke, klaus.hoschke@emi.fraunhofer.de, +49 761 2714 446

Die Versorgung von Gewebe mit Nährstoffen durch ein Adersystem ist eine aktuelle Herausforderung im Tissue Engineering. Am IWM wurde die optimale Auslegung eines generativ gefertigten Adersystems untersucht.

Bei der Bewertung verschiedener Adersysteme wurde sowohl die Versorgung der Zellen als auch die Komplexität des Adersystems berücksichtigt. Einfacher strukturierte Aderbäume wurden wegen ihrer Robustheit und leichteren Herstellung gegenüber komplexeren Strukturen bevorzugt, wenn diese die gleiche Leistungsfähigkeit zeigten.

Durch eine Kombination von Experiment und Simulation wird es dem Anwender ermöglicht, das optimale Adersystem zu entwickeln.

Projekte:

BioRap® (FhG), Artivasc3D (EU 7.  Rahmenprogramm, grant agreement n° 263416)

Publikation:

R. Jaeger, J. Courseau, Optimale Auslegung eines künstlichen Adersystems, BioNanoMaterials, (2015), 16(2-3),  p. 81–86

Links:

 www.biorap.de,   www.artivasc.eu

Kontakt:

Dr. Raimund Jaeger, raimund.jaeger@iwm.fraunhofer.de, +49 761 5142 284

Auslegung von Gitter- und Wabenstrukturen für die additive Fertigung unter dem bionischen Ansatz der kraftflussoptimierten Anpassung

Steigerung der Wettbewerbsfähigkeiten durch Konstruktionen nach Prinzipien des Leichtbaus

Masseeinsparungen und Reduktion des Energiebedarfs im Betrieb

Ökologischer und ökonomischer Umgang mit Rohstoffen

Hochfeste Leichtbaukonstruktion mittels Wabenstruktur durch höchste Kompressionsbelastung der Wabe bei minimalem Kerngewicht

Einsatz in Sandwichstrukturen

Add-on für Siemens NX zur Gestaltung von Freiformflächen

Publikation:

F. Riß; N. Grafen; J. Reich; J. Schilp: Belastungs-gerechte Auslegung von Sandwichbauteilen für die additive Fertigung. RapidTech. 2014.

Kontakt:

Prof. Dr.-Ing. Christian Seidel, christian.seidel@igcv.fraunhofer.de, +49 821 90678-127

Der Einsatz von Additivem Design und Additiver Fertigung, u.a. zur strukturellen Optimierung für Start- und Missionslasten bei gleichzeitigem Leichtbau, ermöglichen neue Wege für die Entwicklung von Kleinstsatelliten und ihrer Nutzlasten.

Das Fraunhofer EMI, IOSB und INT entwickeln momentan einen 12U Nanosatelliten. (ERNST – Experimentelles Raumfahrzeug basierend auf Nanosatellitentechnologie).

Ziel der ERNST-Mission ist die wissenschaftliche und militärische Nutzbarkeit von 12U Nanosatelliten zu bewerten.

Um ein möglichst effizientes Designkonzept zu erhalten, wurden Teile der Satelliten-Struktur mit Hilfe einer Multidisziplinären Design Optimierung (Numerische Optimierung) als Additives Design entwickelt.

Die optimierte, additive Struktur dient als Optische Bank (Lagerung der Kamera, Filtersystem, Objektiv) des Satelliten und zum anderen  zur Wärmeregulierung des Systems durch einen integrierten Radiator.

Ziel der Optimierung ist die Satellitenstruktur sowohl für mechanische Belastungen (Startphase des Satelliten) als auch thermische Belastungen (Sonneneinstrahlung im Orbit, Wärmeentwicklung von Elektronik und Nutzlasten) auszulegen.

Durch die Symbiose aus numerischem Strukturdesign und Additiver Fertigung kann ein erheblicher Mehrwert in der Entwicklungsphase von Kleinsatelliten erzielt werden.

Funktionsintegration, Gewichtsersparnis, Performance Maximierung, kürzere „Design to Part“ Entwicklungszeiten sind nur einige der Vorteile.

Publikation:

Horch, C. (2017).  An MWIR payload with FPGA-based data processing for a 12U nanosatellite. 11th IAA Symposium on Small Satellites for Earth Observation

Link:

http://www.emi.fraunhofer.de/content/dam/emi/de/downloads/aktuelles/veranstaltungen/2016_05_Flyer_ILA_Online_High.pdf

Kontakt:

 Marius Bierdel, marius.bierdel@emi.fraunhofer.de, +49 761 2714 446

Immer mehr Verfahren der additiven Fertigung erlauben die lokale Einstellung von Materialeigenschaften. Sei es durch lokal adaptierte Prozessparameter oder durch die Kombination verschiedener Materialien.

Aber wie soll ein gradiertes Bauteil ausgelegt werden für eine möglichst lange Lebensdauer?

In dem FhG Projekt Cerimprint wurde die Auslegung von Bauteilen mit gradierter Steifigkeit unter Kugeleindruck untersucht.

Durch eine gezielte Auslegung lassen sich hier oberflächennahe Zugspannungen in das Innere des Bauteils verschieben.

Dadurch kann die Rissentstehung verzögert und die Lebensdauer des Bauteils wesentlich verlängert werden.

Projekt: 

Cerimprint (FhG)

 Publikation: 

https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2014.01.032
 
Kontakt:

  Dr. Jörg Lienhard, joerg.lienhard@iwm.fraunhofer.de
  +49 761 5142 339

Aufbau einer additiven Prozesskette bestehend ausS elective Laser Melting (SLM) Laser-Pulver-Auftragschweißen (LPA)

SLM übernimmt den Aufbau von Strukturen hoher Komplexität

LPA fertigt die gröberen Volumen mit hoher Auftragsrate

Am Fraunhofer IPK werden die Wechselwirkungen der beiden Verfahren untersucht

Die Kombination der Verfahren ist insbesondere für Kleinserien relevant, um von den gesteigerten Aufbauraten zu profitieren. 

Projekte: 

„KombiPro – Kombinierte additive Produktion mit Pulverbett und Pulverdüse“

„SimuGen – Simulation und generative Fertigung von Leichtbaustrukturen in Turbinenkomponenten“

Publikation:

Graf, B. et al.: „Additive process chain using selective laser melting and laser metal deposition” International Conference on Lasers in Manufacturing, LIM 2015

http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-417880.html

Produktblatt: 

https://www.ipk.fraunhofer.de/fileadmin/user_upload/IPK_FHG/projekte/Simugen_web.pdf

Links: 

http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-362570.html

Kontakt:

Dr. Max Biegler, max.biegler@ipk.fraunhofer.de, +49 30 39006 404

Die additive Fertigung mittels Laser-Pulver-Auftragschweißen ermöglicht die Herstellung endformnaher Bauteile. Jedoch führen bereits leichte Unregelmäßigkeiten innerhalb einer Schicht mit der Zeit zu starken Bauteilabweichungen auf.

Am Fraunhofer IPK wurden Aufbaustrategien entwickelt, wodurch ein konstanter Bauprozess erreicht wird.

Am Beispiel einer zylinderförmigen Probengeometrie konnte die Übertragbarkeit für den Stahlwerkstoff 316L auf die Titanlegierung Ti-6Al-4V demonstriert werden.

Die Erkenntnisse ermöglichen eine schnellere Strategie-entwicklung für weitere Geometrien, wie den Anschlussbereich eines verschlissenen Gasturbinenbrenners. 

Projekte:

iLaP (BMBF 03WKP51B2), ProFex (FhG LCE)

Publikation:

Petrat, T.; Graf, B.; Gumenyuk, A.; Rethmeier, M.:
Laser metal deposition as repair technology for a gas turbine burner made of Inconel 718, LANE 2016, Physics Procedia 83, p. 761 - 768.

Torsten Petrat, T.; Graf, B.; Gumenyuk, A.; Rethmeier, M.: Strategies to achieve constant build-up with laser metal deposition, 13th Rapid.Tech Conference Erfurt, Germany, 2016, p. 49 - 60

Kontakt:

Torsten Petrat, torsten.petrat@ipk.fraunhofer.de, +49 30 39006-375

Dieser Kreuzstrom-Wärmetauscher (Wasser/Wasser) wurde speziell für das additive Verfahren Laserstrahlschmelzen konstruiert und anschließend mit diesem Verfahren gefertigt. Zielstellung war die Steigerung der Effizienz im Vergleich zu herkömmlichen Plattenwärmetauschern.

Die Wasserzuführung mit einem Durchmesser von 6 mm fächert sich auf in 10 Kanäle mit einem Durchmesser von 2 mm und einer Gesamtlänge von 400 mm.

Jeder Kanal vollführt 7 Richtungswechsel von 180°, wobei der Abstand der Kanale zueinander lediglich 1.5 mm beträgt. Dies führt zu einer Maximierung der Wärmeübertragungsfläche bei möglichst kompakter Bauform.

Technische Daten: 

Additives Fertigungsverfahren: Laserstrahlschmelzen

Material: AlSi10Mg

Äußere Abmessungen: 60 x 60 x 60 mm³

Gewicht: 0.5 kg

Wärmeübertragungsfläche: 505 cm²

Wärmeübertragungsleistung: 2kW (mit 50°C / 26°C und
2.1l / min) 

Projekte:

Konzeptstudie / Demonstrator

Publikation:

Neugebauer, R.; Müller, B.; Gebauer, M.; Toeppel, T.: Additive manufacturing boosts efficiency of heat transfer components.  Assembly Automation, Vol. 31, Issue 4, 2011, S. 344 - 347, ISSN 0144-5154

Müller, B; Kordaß, R.; Gebauer, M.: Konzeptentwicklung für generativ gefertigte Hochleistungs-Miniaturwärmetauscher. Werkstoff Woche 2017, Symposium "Produktionstechnische Aspekte im Umfeld der Additiven Fertigung", Dresden, 29. Oktober 2017

Kontakt:  

Nikolaus Milaev, nikolaus.milaev@iwu.fraunhofer.de, +49 351 4772 2921

Dieser Prototyp einer Hüft-Endoprothese zeigt das Potential der additiven Fertigung in der Medizintechnik und demonstriert die Integration verschiedener Funktionen in einem Bauteil.

Hauptmerkmale / Funktionen:

Innere zelluläre Strukturen, die hinsichtlich Steifigkeit und
Dichte den patientenspezifischen Knocheneigenschaften angepasst werden können.

Makro-poröse Oberflächen (partiell oder vollflächig), die das Einwachsen des Implantats in den Knochen (Osseointegration) fördern und beschleunigen.

Interne Kanäle und Hohlräume, die eine Vielzahl an Funktionen ermöglichen, z.B.:
- post-operative medikamentöse Behandlung über ein integriertes Medikamentendepot (mit Medikament gefüllter Hohlraum) und entsprechende Verteilerkanäle
- verbesserte Fixierung des Implantats im Knochen mittels bio-resorbierbarer Füllmasse, welche gezielt über innere Kanäle eingebracht wird
- post-operative endoskopische Untersuchungen über die inneren Kanäle

Technische Daten:

Additives Fertigungsverfahren: Laserstrahlschmelzen

Material: Ti-6Al-4V 

Projekte:  

Konzeptstudie / Demonstrator

Publikation:

Müller, Bernhard; Töppel, Thomas; Rotsch, Christian; Böhm, Andrea; Bräunig, Jan; Neugebauer, Reimund (2012): Functional integration in implants through additive manufacturing technology and smart materials. European Forum on Rapid Prototyping; Rapid Prototyping & Manufacturing. AFPR. Paris (Frankreich), 12.06.2012.

Mueller, Bernhard; Toeppel, Thomas; Gebauer, Mathias; Neugebauer, Reimund (2011): Innovative features in implants through Beam Melting - a new approach for Additive Manufacturing of endoprostheses. In: Paulo Jorge et al Bártolo (Hg.): Innovative developments in Virtual and Physical Prototyping. 5th International Conference on Advanced Research in Virtual and Rapid Prototyping. Leiria, Portugal, 28 September - 1 October, 2011: CRC Press, S. 519–523. 

Links:   

https://www.iwu.fraunhofer.de/en/research/business_units/life-sciences/implants-with-inner-functional-cavities.html 

Patente:  

DE102010052914B4 

Kontakt:  

Thomas Töppel, thomas.toeppel@iwu.fraunhofer.de, +49 351 4772 2152

Im Rahmen des Projekts „HiperFormTool“ wurde untersucht, wie die Zykluszeit beim Presshärten durch additiv gefertigte, aktive Werkzeugkomponenten signifikant gesenkt werden kann. Das thermische Verhalten der Werkzeuge und der Umformprozesse wurde für verschiedene Kühlkanalgeometrien simuliert.

Auf Basis der Simulationsergebnisse und unter Nutzung der geometrischen Freiheiten des  Laserstrahlschmelzens wurde ein innovatives, konturnahes Kühlsystem abgeleitet. Zudem wurde im Vorhaben ein Konzept zur Sensorintegration entwickelt und validiert.

Die entwickelte Werkzeugtemperierung erlaubt eine Reduzierung der Haltezeit im Presshärtprozess um 70% bei gleicher Genauigkeit und Härte der Bauteile. Das in den Werkzeugstempel integrierte Thermoelement erlaubt die genaue Dokumentation des Temperatur-verlaufs. Beim Projektpartner wurden mit dem Werkzeug mehr als 1.500 Bauteile umgeformt und dabei ca. 3 Stunden Fertigungszeit eingespart.

Technische Daten:

Additives Fertigungsverfahren: Laserstrahlschmelzen

Material: 1.2709 (X3NiCoMoTi18-9-5)

Äußere Abmessungen (generative Funktionsgeometrie): 
  Ø 129 x 43 mm³ (Stempel)
  Ø 132 x 14 mm³ (Niederhalter)
  200 x 200 x 43 mm³ (Matrize)

Projekte:

ERANET-Verbundprojekt MANUNET-HiperFormTool: Hochleistungswerkzeuge für die Blechumformung (BMBF-Förderkennzeichen 02PN2000)

Publikation: 

Gebauer, M.; Müller, B.; Spierings, A.; Stoll, P.; Polster, S.; Feld, T.; Klinger, M.; Zurbrügg, A.: High Performance sheet metal Forming Tooling by additive manufacturing. 6th International Conference on Additive Technologies iCAT 2016, Nürnberg, 29. - 30. November 2016

-  „Gute Poren – Erwünschte Porosität in SLM-Werkstücken“; Rapid.Tech 2015, Erfurt (D);   http://www.rtejournal.de/ausgabe12/4241

-  „SLM Processability of 14 Ni (200 Grade) Maraging Steel“; Fraunhofer Direct Digital Manufacturing   Conference (DDMC), 2016, Berlin (D);   http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0026065716301035

-  „Porosität durch AM genau steuern”; Technische Rundschau (CH), Ausgabe 05/2016;   http://www.technische-rundschau.ch/archiv/2016/5/porosita-t-durch-am-genau-steuern_56165

-  „Hohe Ziele im Verbund”; BLECH (D), Ausgabe 6/2016

-  „Hochleistungswerkzeuge für die Blechumformung mittels Laserstrahlschmelzen“; Rapid.Tech –
    International Trade Show & Conference for Additive Manufacturing Proceedings of the 14th   Rapid.Tech Conference, Erfurt (D); 20 – 22 June 2017

Kontakt:

Mathias Gebauer, mathias.gebauer@iwu.fraunhofer.de, +49 351 4772 2151

Bei Endoprothesen wie z.B. dem künstlichen Hüftgelenk ist die Implantatlockerung das Hauptproblem, wodurch ein Implantatwechsel und dadurch ein erneuter operativer Eingriff

erforderlich wird.

Diese Lockerung kann sowohl bei zementfreien als auch bei zementierten Endoprothesen auftreten und wird dabei größtenteils durch mechanische Einflüsse an der Implantat-Knochen-Schnittstelle hervorgerufen.

Ein möglicher Ansatz zur Verhinderung dieser Lockerung ist die Anpassung des Kraftkontaktes zwischen Implantat und Knochen durch einen aktiven Werkstoffverbund, wodurch eine deutliche Verlängerung der Implantatstandzeit erreicht werden soll.

Im Rahmen des Projektes AktiLoc wurden verschiedene Konzepte und Lösungsvorschläge für die Integration des Formgedächtnismaterials unter dem Gesichtspunkt der Erhöhung des Kraftkontaktes erarbeitet und das Optimum in einem Demonstrator umgesetzt.

Dieser zeigt anhand eines generativ gefertigten Implantatschaftes mit aktiven Komponenten aus Nickel-Titan-Formgedächtnismaterial und optimierter Oberfläche die Wirkungsweise des Kraftkontaktes an der Implantat-Knochen-Schnittstelle auf. Darüber hinaus wurde für die gesamte Wertschöpfungskette von der generativen Fertigung über die Herstellung des aktiven Werkstoffverbundes bis hin zur biokompatiblen (Ti,Ta)O2 -Beschichtung technologisches Know-how erarbeitet.

Die Projektergebnisse bilden die Grundlage für gemeinsame Produktentwicklungen mit kmU aus der Endoprothetikbranche und leisten einen Beitrag zum angestrebten Fernziel „lebenslanges Implantat“.  

Projekte:

Aktiver Werkstoffverbund für lockerungsfreie Implantate (AktiLoc) (FhG-internes Projekt im Rahmen MEF)

Publikation:

Müller, Bernhard ; Töppel, Thomas ; Rotsch, Christian ; Böhm, Andrea ; Bräunig, Jan ; Neugebauer, Reimund: Functional integration in implants through additive manufacturing technology and smart materials (European Forum on Rapid Prototyping; Rapid Prototyping & Manufacturing). Paris (Frankreich), 12. - 14. Juni 2012

Neugebauer, Reimund ; Rotsch, Christian ; Scherer, Sandra ; Werner, Michael ; Böhm, Andrea ; Töppel, Thomas ; Bräunig, Jan ; Senf, Björn: Topology-Optimized Implants: Medical Requirements and Partial Aspects of a Design Engineering Process Chain. In: Schuh, Günther; Uhlmann, Eckart; Neugebauer, Reimund (Hrsg.): Future trends in production engineering : Proceedings of the first Conference of the German Academic Society for Production Engineering. Heidelberg, New York, Dordrecht, London : Springer, 2013, S. 33–46

Kontakt:

Thomas Töppel, thomas.toeppel@iwu.fraunhofer.de, +49 351 4772-2152

Partner:

Fraunhofer FEP (Beschichtungstechnik)

In dem abgeschlossenen Projekt »Bionic manufacturing« (01RB0906A) wurde eine Software entwickelt, die Leichtbaukonstruktionen durch eine interne Strukturierung des Bauteils erstellt.

Die resultierenden zellulären Strukturen lassen sich insbesondere durch verschiedene generative Fertigungsverfahren herstellen.

Durch ihre Regelmäßigkeit erlaubt unsere Mikrostruktur eine Berechnung mechanischer Eigenschaften wie der Festigkeit und Steifigkeit.

Um die mechanischen Eigenschaften des Bauteils zu optimieren, kann die Mikrostruktur an vorgegebene Lastsituationen angepasst werden.

Als Demonstrator wurde der Freischwinger »Cellular Loop« entworfen und gefertigt.

Publikation:

T. Ziegler, R. Jaeger, C. Koplin, A design, mechanical rating, and load adaptation method for cellular components for additive manufacturing, Int. J. Adv. Manuf. Technol. (2016), p. 1-10 

Link:

https://doi.org/10.1007/s00170-016-9615-z

https://dx.doi.org/10.1002/bate.201300091

Kontakt:

Dr. Jörg Lienhard, joerg.lienhard@iwm.fraunhofer.de, +49 761 5142 339

Ziel des Gesamtvorhabens: Entwicklung der Strahlschmelztechnologien LBM und EBM für den Werkstoff Ti-6Al-4V bis zu Reifegraden TRL 5+

Die Arbeitspakete des Fraunhofer IFAM liegen in den Bereichen Pulver, Konstruktion und Bauteilfertigung.

Wesentliche Ergebnisse beinhalten:

        Entwicklung von Pulverspezifikationen für LBM und EBM

        Optimierung eines Bauteils für die additive Fertigung mittels Topologieoptimierung

hinsichtlich Gewicht und Bauteilintegration 

Projekte:

GenFly

Publikation:

A. Kirchner, B. Kloeden, T. Weissgaerber, B. Kieback, A. Schoberth, S. Bagehorn, Mechanical properties of Ti-6Al-4V additively manufactured by electron beam melting, Proceedings EURO PM 2015, ISBN: 978-1-899072-47-7

A. Kirchner, B. Kloeden, T. Weissgaerber, B. Kieback, Powders for Additive Manufacturing, Proceedings WorldPM 2016, ISBN: 978-1-899072-48-4 

Kontakt:

Dr. Alexander Kirchner, alexander.kirchner@ifam-dd.fraunhofer.de

Nachgiebige Verbindungen (oder engl.: compliant mechanisms) haben verschiedene Vorteile gegenüber herkömmlichen Scharnieren und Gelenkverbindungen.

• Sie sind einteilig, wodurch die Montage entfällt
• Es entsteht keine Reibung, was die Wartungskosten, Lärmentwicklung und die Freisetzung von Kleinstpartikeln reduziert.
• Keine Schmierstoffe nötig (z.B.: gut geeignet zum Einsatz im klinischen Bereich)
• Nachgiebige Verbindungen sind gut skalierbar und eignen sich besonders für Mikromechanismen
• Flexible Systeme ermöglichen das Speichern kinetischer Energie (ein in der Natur häufig anzutreffendes Prinzip)
• Hat Potenzial für Leichtbauanwendungen und Materialeinsparung
• Flexible Systeme sind sicherer und weisen eine inhärente Fehlertoleranz auf

Im Rahmen des Projekts „InspectionCopter“ entwickelt das Fraunhofer IAPT einen Greifer-Prototypen in den unter anderem flexible Elemente integriert werden. In einem ersten Konzept wurde ein passiver Greifmechanismus umgesetzt, dessen Dämpferstruktur bei Krafteinwirkung den Greifvorgang auslöst.

Kontakt:

Dipl.-Ing. Tim Wischeropp, tim.wischeropp@iapt.fraunhofer.de

Im laufenden Projekt wird das Softwaretool »VINCENT« entwickelt, mit dem die Bahnplanung und Robotersimulation für die generative Fertigung großformatiger Bauteile ermöglicht wird

VINCENT  erlaubt eine Prozessvisualisierung und Erreichbarkeitsprüfung aller Bahnen für den schichtweisen Bauteilaufbau sowie die Kollisionserkennung und damit die Optimierung des Arbeitsraumes und der Verfahrwege

Außerdem ermöglicht das Tool eine vollständige und verifizierbare Bewegungsraum-Analyse beim Schichtaufbau (Erzeugung des Sicherheitsraumes aller Komponenten)

Die entwicklungsbegleitende Simulation der Anlagenentwicklung ermöglicht eine Verkürzung von Entwicklung und Inbetriebnahmezeiten durch den geometrischen und funktionalen Test vor Beginn der Fertigung

Die Funktionalität des Tools wird im Rahmen des Projektes »HP3D« überprüft, erweitert und optimiert

Publikation:

Klaeger, U.: Hybrid Manufacturing of Large Parts with Industrial Robots. In Proceedings of the 7th International Conference of Polymers & Moulds Innovations Ghent, 21-23 September 2016, pp. 28-33. ISBN 978-9081313605.

Kontakt:

 Dr. Andriy Telesh, andriy.telesh@iff.fraunhofer.de +49 391 4090 230