Neue Freiräume in der Bauteilentwicklung

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Bauteilentwicklung
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Foto von Dr. Christian Kukla, Montanuniversität Leoben
Dr. Christian Kukla, Montanuniversität Leoben © Montanuniversität Leoben
DI Dr. Martin Reiter leitet das LIT Locomotion Lab an der JKU Linz
DI Dr. Martin Reiter leitet das LIT Locomotion Lab an der JKU Linz © JKU IPPE

28.04.2021

Additive Fertigungsmethoden und neue digitale Tools haben in der Bauteilentwicklung längst Einzug gehalten. Eine Online-Fachtagung des Kunststoff-Clusters am 14. April 2021 bot spannende Einblicke und präsentierte innovative Lösungen mehrerer Clusterpartner.

Auf dem Weg zu einem fertigen Bauteil gilt es, unterschiedlichste Anforderungen zu berücksichtigen, allen voran Kundenanforderungen wie Design, Farbe und Funktion. Aber auch die Erfahrungen von Konstrukteuren und Entwicklern, wie Bauteile ausgelegt werden sollen, um im vorgegebenen Anwendungsfall effizient einsatzfähig zu sein, dürfen nicht außer Acht gelassen werden. Nicht immer lässt sich in der Bauteilentwicklung das perfekte Ergebnis auf Anhieb erreichen. Bauteile durchlaufen im Entwicklungsprozess mehrere Iterationsschritte.

Bauteilentwicklung aus Sicht der Forschung

Über die additive Fertigung für Bauteilentwicklung berichtete Dr. Christian Kukla von der Montanuniversität Leoben. Der Fokus liege heutzutage nicht mehr nur auf der Fertigung von Prototypen. Mittlerweile ermöglichen additive Technologien bereits die schnelle Herstellung von Bauteilen in geringer Stückzahl. „Die additive Fertigung ist einerseits noch stark in Entwicklung, andererseits bietet sie aber neue Lösungen und Freiräume, die bei der Gestaltung von Bauteilen nutzbar sind“, ist der Forscher überzeugt. Dr. Martin Reiter von der Johannes Kepler Universität Linz berichtete über die unterschiedlichen Konstruktionsmethoden zur automatisierten Geometriegenerierung basierend auf Freiformflächen und weiteren Randbedingungen. Diese erstellten Geometrien sind vorwiegend mit additiven Fertigungssystem herstellbar. Er bot auch einen Einblick in eine neue Entwicklung zur kollektiven, dezentralen Produktion über ein zentrales System für additive Fertigungsanlagen.

Lösungen der Unternehmen

Vier Partnerunternehmen des Kunststoff-Clusters, die im Bereich Bauteilentwicklung tätig sind, stellten ihre Produkte und Dienstleistungen vor. Sie decken mit ihrer Software wichtige Bereiche entlang der Entwicklungskette von Bauteilauslegung und -optimierung bis zur Fertigung sowie Qualitätsprüfung des fertigen Bauteils ab.

Altair greift auf langjährige Erfahrung und Know-how in den Bereichen Design, Simulation und Analysen unter Zuhilfenahme neuer Technologien zurück. Thomas Kitzler zeigte, wie sich Bauteile bzw. Baugruppen mit einem ihrer Softwaremodule simulationsgesteuert optimieren lassen. Er präsentierte Lösungen, die mit den Softwaremodulen von Altair umgesetzt wurden, beispielsweise einer Strukturkomponente einer Seilbahnstation oder mit Brackets auch kleinere Bauteile.

Neben Spritzgießsimulationen können auch Simulationen für den Prozess der additiven Fertigung Aufschlüsse darüber geben, wie ein Prozess ausgelegt werden sollte, wusste Simulationsspezialist Simpatec zu berichten. So können auch hier Verbesserungen zu besseren Ergebnissen in der Fertigung führen.

Umdasch Group NewCon, die neue Tochterfirma der Umdasch Gruppe zeigte anschließend auf, wie die optimierten und simulierten Bauteile dann gefertigt werden. Dabei sind insbesondere die Orientierung des Bauteils im Bauraum, die Anordnung mehrerer Bauteile und die Materialwerte zu berücksichtigen. Auch Nachbearbeitungen der Oberfläche des fertig erstellten Bauteil wurden betrachtet.

Westcam, bekannt durch Expertise mit und Vertrieb von optischen 3D-Messtechniksystemen, ergänzte die Vorträge mit dem Thema Qualitätssicherung. Der österreichische Generalvertreter von GOM-Systemen zeigte, wie ein real gefertigten Bauteil mit dem digitalen Pendant abgeglichen werden kann. So lassen sich u.a. Abweichungen der Maße durch Verzug oder Wandstärkenunterschiede feststellen.


DI Peter Dunzendorfer, BSc.

DI Peter Dunzendorfer, BSc.

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Fachbereiche: Digitalisierung, Bauteilgestaltung, Additive Fertigung, Spritzguss, Additive Tooling

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