Mehrzieloptimierte und durchgängig automatisierte Bauteilentwicklung für Additive Fertigungsverfahren im Produktentstehungsprozess

Rainer Koch (Herausgeber), Iris Gräßler (Herausgeber), Detmar Zimmer (Herausgeber), Thomas Tröster (Herausgeber)

In der additiven Fertigung werden Bauteile schichtweise und ohne aufwendige Werkzeuge herge-stellt. Aufgrund dieser Vorteile wecken die additiven Fertigungsverfahren zunehmend Interesse bei Industrie und Forschung, wie in der Luft- und Raumfahrttechnik. Limitierende Faktoren, wie das Fehlen von Software für den Produktentstehungsprozess (PEP) sowie Methoden zur erfolg-reichen Integration der additiven Fertigung im Unternehmen, schränken eine Verbreitung ein. Um die additiven Verfahren zu etablieren, müssen die Wirtschaftlichkeit sowie die Zuverlässigkeit durch eine ganzheitliche, digitale Unterstützung bereits im Produktentstehungsprozess berück-sichtigt werden.
Das Ziel des Verbundprojekts OptiAMix war die Entwicklung von Konstruktionsmethoden für additiv gefertigte Bauteile. Die konstruktionsunterstützende Softwarewerkzeuge erlauben eine geeignete Auslegung von Bauteilen, die verschiedene Anforderungen, wie die Belastbarkeit, die Kosten und den Fertigungsaufwand, im Vorfeld gewichtet und automatisch berücksichtigen.
Hierbei wurde der gesamte Ablauf des PEP betrachtet. Dazu wurden Methoden und Werkzeuge zur strategischen Bauteilauswahl, -gestaltung und zur Ermittlung bauteilorientierter mechanischer Kennwerte, wie die Festigkeit und Oberflächenbeschaffenheit, entwickelt. Weiter wurden opti-mierte Konstruktionsregeln methodisch und experimentell fundiert erarbeitet sowie die interdiszip-linäre Zusammenarbeit der Unternehmensbereiche und der Produktschutz unterstützt. Eine Über-prüfung der Projektergebnisse erfolgte anhand von Demonstratoren aus den Bereichen Automobil-technik, Lebensmitteltechnik sowie dem Maschinen-, Anlagen- und Werkzeugbau.