Polymerbasierte Spritzgusswerkzeuge bieten viele Vorteile gegenüber herkömmlichen metallischen Werkzeugen, besonders bei Produktionsgeschwindigkeit und Effizienz. Metallwerkzeuge sind zwar robust und kühlen schnell ab, was kurze Zykluszeiten ermöglicht, ihre Herstellung ist jedoch kompliziert und dauert oft mehrere Wochen. Dies kann den Produktionsstart verzögern.

Polymerwerkzeuge, die durch Verfahren wie Digital Light Processing (DLP) und Stereolithografie (SLA) gefertigt werden, sind schneller und kostengünstiger herzustellen. Diese Verfahren bieten eine hohe Auflösung und Formgenauigkeit, die für Spritzgusswerkzeuge notwendig sind. Ziel des Projekts ist es, ein neues Photopolymer-System zu entwickeln, das Wärmeleitfähigkeit steigern und effizientere Prozessparameter ermöglichen soll. Zudem werden neue Kühlstrategien integriert, um die Wärmeableitung zu optimieren.

Das Projekt besteht aus zwei Teilprojekten: Die ProductionToGo GmbH konzentriert sich auf die Entwicklung eines polymerbasierten Materials und dessen Herstellung zu thermisch leitfähigen Spritzgusswerkzeugen. Die TEUFEL Prototypen GmbH arbeitet daran, Polymerwerkzeuge zu entwickeln, die thermisch mit metallischen Werkzeugen vergleichbar sind.

Die Technologie soll nach Projektende von allen Unternehmen im Bereich Spritzgussprozesse genutzt werden. Besonders für Betriebe, die neue Produktionsanlagen in Betrieb nehmen und die Effizienz im Entwicklungsprozess steigern möchten, bietet diese Technologie große Vorteile. Durch die schnelle Verfügbarkeit der Werkzeuge können Qualitätsprobleme frühzeitig erkannt und die Iterationsschleifen in der Serienfertigung reduziert werden, was Kosten und Produktionszeiten erheblich senkt.

Das Projekt ist am 01.12.2023 gestartet und wird durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand gefördert.

Das Projekt der Partner Polymer Service GmbH Merseburg, Technische Universität Braunschweig und AGS Automation Greifsysteme Schwope GmbH strebt die Entwicklung eines Greifroboters mit neuer haptischer Sensortechnologie an. Dies stellt einen bedeutenden Schritt in Richtung fortschrittlicher Automatisierung dar. Besonders für Industrien, die große Mengen an geometrisch komplexen Bauteilen be- oder verarbeiten, finden in dieser Technologie einen zuverlässigen Partner.

Da es herkömmlichen Greifrobotern bisher an Flexibilität und Anpassungsfähigkeit fehlt, strebt das Projekt eine innovative Lösung dieser Problematik an. Durch den Einsatz des innovativen Greifroboters lassen sich Effizienzsteigerungen erzielen und eine Verbesserung der Verfahrensqualität realisieren. Zudem lässt die Robotik zu, höhere Lasten zu handhaben und eine Präzision zu erreichen, die über dem Niveau menschlicher Fähigkeiten liegt. Die neuartige Sensortechnologie ist darauf spezialisiert, die Greif- und Haltekraft individuell auf das greifende Objekt anzupassen. So erweitert die Technologie sowohl den Einsatzbereich als auch die Funktion.

Das Gesamtziel des FuE-Vorhabens ist die Entwicklung eines innovativen Greifer-Systems, welches Objekte unterschiedlicher Beschaffenheit (Masse, Steifigkeit, Bruchdrehung) ohne Adaption der Hard- oder Software zuverlässig handhaben kann. Zur Umsetzung wird das Wissen von Experten aus der Werkstoff-, Mess- und Automatisierungstechnik miteinander kombiniert.

Das Projektziel wird durch die Durchführung drei simultan ablaufender Teilprojekte erreicht. Der Fokus liegt zum einen auf der Entwicklung eines neuartigen Polymer-Compound. Parallel finden eine Filament- und Sensorik-Entwicklung und eine Greifarmintegration und Steuerung statt.

Das Kooperationsprojekt ist am 01.11.2023 gestartet und wird durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand gefördert.

Das Gesamtziel des geplanten FuE-Projektes ist die Entwicklung eines nachhaltigen Werkstoffzyklus durch die Nutzung von Biopolymertechnologie. Das Projekt von Lean Plastics Technologies GmbH konzentriert sich auf die Herausforderung der Oberflächengestaltung in der additiven Fertigung von Bauteilen, insbesondere bei kleinen Losgrößen. Additive Fertigungsverfahren bieten aufgrund ihrer kurzen Rüstzeiten und der gestalterischen Freiheit erhebliche Vorteile. Jedoch weisen die produzierten Bauteile oft eine unerwünschte Rillenstruktur auf, die als Treppenstufeneffekt bekannt ist. Dieser Effekt resultiert aus dem schichtweisen Aufbau des 3D-Drucks und variiert je nach verwendetem Druckverfahren und Material.

Die Oberflächenrauheit hat erheblichen Einfluss auf die mechanischen, optischen und tribologischen Eigenschaften von Bauteilen, weshalb niedrige Rauheitswerte angestrebt werden.

In der heutigen Praxis werden verschiedene Methoden zur Oberflächenglättung eingesetzt, darunter mechanisches Schleifen und chemische Glättung mit Lösungsmitteln. Diese Methoden sind jedoch zeitaufwendig, nicht immer automatisierbar und mit verschiedenen Herausforderungen verbunden. Ein weiteres wichtiges Kriterium für die Nachhaltigkeit von Produkten ist das verwendete Material. Im Projekt werden biobasierte Materialien verwenden, die als umweltfreundlich gelten. Nachteil dieser Materialien ist, dass sie bisher noch nicht die gleichen Eigenschaften wie konventionelle Kunststoffe aufweisen.

Unser Fokus liegt auf der Entwicklung von PET-Pulver, das für das SLS-Verfahren geeignet ist. Ein solches Produkt ist bisher auf dem Markt nicht verfügbar. Es wird angestrebt, nachhaltige, hochqualitative Oberflächen für Bauteile in der additiven Fertigung zu ermöglichen und gleichzeitig umweltfreundliche Materialien zu nutzen. Dies kann nicht nur die Qualität von additiv gefertigten Produkten steigern, sondern auch den ökologischen Fußabdruck der Branche verringern.

Das Projekt ist am 01.05.2023 als Durchführbarkeitsstudie gestartet und wird durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand gefördert.

Um die additive Fertigung elektronischer Komponenten zu realisieren hat das Unternehmen Quantica GmbH ein Innovationsprojekt zum Thema „Entwicklung eines chemisch beständigen und abriebfesten Druckkopfes zur Leiterplattenherstellung durch 3D-Tintenstrahldruck hochviskoser Hochleistungsmaterialien“ gestartet. Der derzeitige Produktionsprozess von Leiterplatten ist extrem energie-, chemie- und materialintensiv. Weiterhin erfordert der 3D-Druck solcher Komponenten aktuell die Verwendung von Tintenmaterialien mit hoher Viskosität, aggressiver Chemie und abrasiven Partikeln.

Das Tintenstrahldruckverfahren, insbesondere das sogenannte Material Jetting (MJ) ist das einzige Verfahren, das in der Lage ist, solche Multimaterialien zu verarbeiten und hochviskose Tinten zu drucken. Es gibt derzeit jedoch keinen MJ-Druckkopf, der dazu in der Lage ist, ohne Beeinträchtigung oder verringerte Leistung und Lebensdauer diese benötigten Tinten zu verarbeiten. An dieser Stelle setzt das Innovationsprojekt an. Das hat sich zum Ziel gesetzt einen chemisch beständigen und abriebfesten Druckkopf für das MJ-Verfahren zu entwickeln und herzustellen.

Durch den innovativen Tintenstrahldrucker wird es Anwendern möglich sein, individuelle Leiterplatten wirtschaftlich bereits ab einer Losgröße von 1 zu drucken. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass bei der Herstellung von Leiterplatten keine Cu-Schlämme anfallen, wodurch erhebliche Ressourceneinsparungen (Material und Kosten) realisiert werden können. Des Weiteren wird es möglich sein, mit dieser Technologie vollständig integrierte Elektronikbauteile in einem einzigen Produktionsprozess herzustellen. Das angestrebte Ergebnis dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekts ist ein innovativer Druckkopf für das MJ-Verfahren. Dieser wird in der Lage sein, hochviskose, chemisch aggressive Materialien zu verarbeiten. Ziel ist es, mithilfe dieser neuen Technologie nachhaltige Leiterplatten herzustellen, die in Bezug auf ihre Funktion herkömmlichen Leiterplatten gleichwertig sind. Dieses Produkt zielt auf den Markt für die Herstellung elektronischer Bauelemente und Leiterplatten ab.

Das Projekt ist am 01.05.2023 gestartet und wird durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand gefördert.

Im Rahmen von Industrie 4.0 spielt 3D-Druck eine entscheidende Rolle bei der wirtschaftlichen Herstellung kleiner Losgrößen, insbesondere in der kundenindividuellen Massenproduktion. Die Vorteile des 3D-Drucks sind vielfältig und umfassen individuelle Fertigung, verkürzte Produktentwicklungszeiten, geringere Transportkosten und Lagerbestände sowie konstruktive Optimierung von Produkten. Dies bietet insbesondere kleinen und mittelständischen Unternehmen die Möglichkeit, ihre Produktion flexibel an die Kundenbedürfnisse anzupassen.

Die Prozessüberwachung von AM-Prozessen unterliegt jedoch diversen Beschränkungen. So wird beispielsweise durch den selektiven, sukzessiven Materialauftrag eine in-situ Kontrolle häufig unrentabel. Durch das Produktionsverfahren oder die Ausgangsbedingungen des Materials ist der Zugang zu den zu prüfenden Bauteilen teilweise nicht möglich. Des Weiteren limitiert die Systemintegration der Messsensorik den Bauraum. Zurzeit herrscht der Standard einer vollständigen ex-situ Bauteilprüfung vor.

Im Angesicht dieser Herausforderungen haben die Projektpartner ProductionToGo GmbH, Relimetrics GmbH, Technische Universität Dresden und Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS ein Innovationsprojekt zum Thema Tomographisches In-Situ-Prozessmonitoring für den Hochgeschwindigkeits-3D-Druck gestartet.

Die Innovation zielt auf Branchen wie die Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie ab. Der 3D-Druck ist aufgrund seiner spezifischen Stärken hier bereits weit verbreitet. Außerdem wird die Relevanz der Innovation im Maschinen- und Anlagenbau ebenfalls als äußerst hoch bewertet. Vor allem beim Übergang von der Prototypenerstellung zur industriellen Produktion ist lückenloses Prozessmonitoring unabdinglich, um die Bauteilqualität für die Kunden zu gewährleisten.

Das Projekt ist am 01.07.2023 gestartet und wird durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand gefördert.

Das Projekt der Partner ADSOM GmbH, Technische Universität Bergakademie Freiberg und Parts ToGo GmbH zielt darauf ab, den nationalen und internationalen Markt für Korrekturbrillen zu revolutionieren. In der heutigen Zeit, in der der Bedarf an Sehhilfen ständig wächst, stehen zwei Hauptanforderungen im Vordergrund: Komfort und Design. Gegenwärtig werden Brillengestelle mit traditionellen Herstellungsverfahren aus synthetischen und halbsynthetischen Materialien gefertigt. Diese Verfahren sind kostspielig und nicht unmittelbar für die wirtschaftliche Herstellung hochindividualisierter Einzelstücke geeignet. Die meisten Brillen sind daher standardisiert und erfordern nachträgliche Anpassungen. Das macht den Prozess deutlich aufwendiger und die Individualisierung ist auf ein Mindestmaß beschränkt.

Im Zuge des Projektes inko soll dieser Status quo verändert werden. Es wird eine innovativer Herstellungsprozess für hochindividualisierte Korrekturbrillen, die zu 100 % aus biobasierten Materialien bestehen, entwickelt. Dieser Ansatz ermöglicht es, die Bedürfnisse der Kunden von Anfang an in den Produktentstehungsprozess einzubeziehen und den ökologischen Fußabdruck erheblich zu reduzieren. Insbesondere für Korrekturbrillen, die täglich getragen werden, wird der hohe Grad der Individualisierung den Komfort deutlich steigern. Zudem sind die neuen Brillengestelle recycelbar, was eine nachhaltige Entsorgung und Wiederverwendung ermöglicht.

Der potenzielle Kundenkreis ist weitreichend und umfasst alle, die auf Sehhilfen angewiesen sind. Durch die Anwendung unserer neuen Herstellungstechnologie und Materialien verbessern die Nutzer nicht nur ihre Seherfahrung, sondern auch ihren ökologischen Fußabdruck. Darüber hinaus werden sie unabhängiger von herkömmlichen Materiallieferanten.

Zusätzlich eröffnen sich Möglichkeiten für die Herstellung anderer hochindividualisierter biobasierter Produkte unter Verwendung der entwickelten Materialsysteme. Unser Projekt strebt somit an, nicht nur die Branche der Sehhilfen zu revolutionieren, sondern auch einen Beitrag zur Förderung einer nachhaltigen und umweltfreundlichen Herstellung von individuellen Produkten zu leisten.

Das Projekt ist am 01.06.2023 gestartet und wird durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand gefördert.