DFG-Nachfolgeprojekt zur simultanen Verbesserung des Prozess- und Parameterdesigns von additiv gefertigten montagefreien Mechanismen gestartet
Additive Fertigungsverfahren, wie beispielsweise das Fused-Layer-Modeling (FLM), zeichnen sich durch große Gestaltungsfreiheit und losgrößenunabhängige Fertigungskosten aus und bieten zudem die Möglichkeit bewegliche Mechanismen in einem Prozessschritt zu fertigen. Eine nachträgliche Montage wird somit obsolet. Additive Fertigungsverfahren haben jedoch den Nachteil, dass im Vergleich zu konventionellen Verfahren geringere geometrische Genauigkeiten erzielt werden können. Erzielbare Bauteilgenauigkeiten sind dabei zumeist prozess- und anlagenabhängig und es fehlen verlässliche und umfassende Informationen zu erreichbaren Fertigungstoleranzen sowie deren Auswirkungen auf das Betriebsverhalten. Diese Charakteristika sind bereits frühzeitig in der Entwicklungsphase zu berücksichtigen, um eine Funktionsfähigkeit dieser Mechanismen zu gewährleisten. In diesem Kontext fehlen aktuell verlässliche und automatisierte Methoden und Ansätze, um diese Auswirkungen auf die Funktionalität a priori zu bestimmen und innerhalb der virtuellen Produktentwicklung und -absicherung zu berücksichtigen, um dadurch eine Verbesserung additiv gefertigter Mechanismen zu erzielen.
Um diese Lücke zu schließen, wird daher folglich im vorliegenden Forschungsvorhaben nun eine ganzheitliche Methode zur frühzeitigen Funktionsabsicherung, sowie zur simultanen Optimierung des Produkt- und Prozessparameterdesigns von additiv gefertigten Baugruppen entwickelt werden, um deren Potentiale auch in industriellen Anwendungen nutzen zu können. Grundlage hierfür bildet der am KTmfk entwickelte Ansatz zur Funktionsabsicherung von abweichungsbehafteten additiv gefertigten Mechanismen unter Berücksichtigung von anlagenspezifischen Fertigungseinflüssen. Durch eine betriebs- und funktionsorientierte Produktabsicherung, sowie eine automatisierte Bereitstellung und Anwendung von fortschrittlichen Methoden des Pre-Processing und der zusätzlichen Berücksichtigung von Aspekten des Design for Additive Manufacturing (DfAM) werden dabei, nach Abschluss des Vorhabens, Produktentwickelnde ohne prozessspezifische Vorkenntnisse zur verbesserten Konstruktion und Auslegung sowie der anschließenden Fertigung additiv gefertigter montagefreier Baugruppen befähigt.