HochintEgratIve Prozesskette zur Generativen Fertigung von metallischen HochleistungsbauTeilen

Ausgangssituation


Die Herstellung metallischer Bauteile stellt eine Schlüsseltechnologie der industriellen Produktion dar, da alle anderen Produktionstechnologien direkt von der Umsetzbarkeit metallischer Werkzeuge und Komponenten abhängen. Somit ist der Entwicklungsgrad der metallverarbeitenden Industrie für ein industriell geprägtes Bundesland wie Sachsen von entscheidender Bedeutung.

Die Schwierigkeit einer gesamtheitlichen Prozesskettenbetrachtung liegt heutzutage nicht nur bei der technischen Umsetzung, sondern auch in der immer wichtiger werdenden informationstechnologischen Umsetzung. So müssen nicht nur die Anlagen für die Änderung des Prozesses weiterentwickelt werden, sondern es erfordert immer auch eine neue Planung des jeweiligen Teilprozesses und des Gesamtprozesses mit den digitalen Methoden (bspw. CAD, CAM, FEM etc.). Es ist daher unumgänglich den digitalen Prozess parallel zur Realität ganzheitlich zu betrachten.

Genau an dieser Stelle setzt das Projekt HEIGHT an, um mittels eines Kooperationsprojektes eine neue hochintegrative Prozesskette samt der notwendigen Anlagen-, Werkzeug- und IT-Lösungen zu entwickeln..


Projektziel


Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer neuartigen, verkürzten Prozesskette, der zugehörigen Technologien und prototypischer Anlagentechnik zur Herstellung komplexer, prismatischer, metallischer Werkstücke mit einem bisher noch nicht erreichten Maß an Funktionsintegration. Der Fokus liegt dabei auf der effizienten Fertigung mechanisch hochbelasteter Bauteile mit geringen Stückzahlen. Dies erlaubt in der Folge auch klei-nen und mittelständischen Unternehmen die neue Technologie für neue Produkte einzusetzen.

Zur Erreichung des Gesamtziels der neuen Prozesskette, samt Anlagen und IT-Lösungen, wird das Vorhaben in drei Teilziele bzw. Forschungsthemen untergliedert. Das erste Teilziel besteht in der Anlagen- und Verfahrensentwicklung zur Herstellung mittelgroßer, metallischer Werkstücke durch generative Fertigungstechnologien, welche bisher nur für kleine Bauteile umsetzbar sind. Das zweite Teilziel ist die Entwicklung einer kombinierten Endbearbeitung durch Fräsen und Glattwalzen zur Erhöhung der Präzision und mechanischen Belastbarkeit der Funktionsflächen. Das dritte Teilziel umfasst die Prozesskette planerisch und besteht aus einem durchgängigen Datenmodell, welches als „virtueller Zwilling“ eine dauerhafte Nachverfolgung des digitalen Werkstücks und eine Änderung in der Prozessplanung jederzeit ermöglicht. Hierbei wird insbesondere der Gegebenheit Rechnung getragen, dass bei einer Fertigung von kleinen Stückzahlen das Bauteil 1 ein Gutteil sein muss und die Produktqualität im hohen Maße abgesichert ist.


Ergebnisverwertung


Die Überführung in einen vermarktungsfähigen Zustand oder gar zur Serienreife ist nach Pro-jektende in Zusammenarbeit mit ersten Anwendern geplant. So sollen während der Projektzeit erste Anwender/Interessenten gewonnen werden. Dies ist vor allem in der Erprobungs- und Implementierungsphase geplant. Die Dauer für die Weiterentwicklung bis zur Marktreife wird nach Projektende auf einen Zeitraum von 1-3 Jahren geschätzt.