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Warum ist es wichtig, die Konnektivität in der additiven Fertigung zu generalisieren?

By 22 September 2020No Comments

Die Additive Fertigung gewinnt in der Industrie immer mehr an Bedeutung. Die Kombination von technologischer Innovation zur Verbesserung von Produktivität und Effizienz sind keine Konzepte mehr, sondern Realität. Unabhängig davon, ob es sich um eine F&E-Tätigkeit (Produktentwicklungsprojekt über Additive Manufacturing) oder um B2P (Build-to-Print, industrialisierte Fertigung) handelt, ist es also unerlässlich, eine gewisse Anzahl von Verbindungen zwischen den verschiedenen Funktionsbereichen herzustellen.

Materialauswahl und Definition der Werkstückgeometrie

Diese erste Verbindung ist eindeutig der Grundstein der additiven Fertigung. Daher ist es wichtig, die Materialdatenbank mit den Konstruktionswerkzeugen zu verknüpfen. Dies erfolgt mit dem Ziel, den Informationsaustausch zu verbessern und somit die Phase der Materialauswahl zu optimieren, insbesondere dank der Erstellung einer zentralen Materialbibliothek und der Definition der Geometrie des Werkstücks.</span

 Optimierung der Validierung des verwendenden Materials

Die Auswahl eines bestimmten Materials, ergibt sich aus dessen Materialeigenschaften, aber auch aus der Simulation des Verhaltens in Bezug auf das herzustellende Bauteil und die Umgebung, der es ausgesetzt sein wird. Aus diesem Grund ist es wichtig, das Verhalten des herzustellenden Teils mit speziellen Werkzeugen zu simulieren. Diese Simulation kann nur dann optimal sein, wenn ein Gateway zwischen der Werkstoffdatenbank (welche die verschiedenen Werkstoffe und ihre Eigenschaften enthält) und den Simulationswerkzeugen eingerichtet wird, damit die Eigenschaften der betreffenden Werkstoffe von den Simulationsteams genutzt werden können.

Erzeugung von 3D-Dateien

Um mit der Herstellung des Werkstücks beginnen zu können, wird es notwendig sein, seine Besonderheiten durch die Erzeugung einer 3D-Datei zu definieren, meistens im STL-, OBJ-, AMF- oder 3MF-Format, die dann direkt von der Fertigungsmaschine gesendet und gelesen werden kann.

Überwachung der Fertigung

Die Konnektivität der Fertigungsmaschine ist notwendig, um ihre Produktionsverfolgung zu optimieren. Sie ermöglicht es unter anderem, die verschiedenen Fertigungsbereiche zu planen und die Betriebsparameter der Maschine in Echtzeit zu verfolgen. Auch kann der Fertigungsfortschritt oder eine Nichtübereinstimmung auf der Maschine (Ausfall) oder auf dem bearbeiteten Teil (z.B. Fehler auf einer Schicht) nachvollzogen werden.

Darüber hinaus erlaubt die Fertigungsüberwachung die Erstellung von Indikatoren, die es mittelfristig ermöglichen, die Produktionskosten zu senken, indem die Produktion optimiert und das Auftreten von Nichtkonformitäten begrenzt wird.

Charakterisierungstests

Insbesondere im Rahmen von F&E-Aktivitäten ist es wichtig, das Werkstück am Ende des Herstellungsprozesses zu charakterisieren, um sicherzustellen, dass es den Spezifikationen entspricht – dazu bedarf es Charakterisierungstests.

Dafür muss ein Austausch eingerichtet werden, um die Testanfragen an die Teams zu übermitteln, welche die Tests durchführen und dessen Ergebnisse zurücksenden (Berichte, Rohdaten). Die Implementierung einer Verbindung zwischen dem Fertigungs-Management-Tool und dem Testanfrage-Management-Tool ermöglicht es, diesen Austausch zu optimieren und eine vollständige Rückverfolgbarkeit vom Anfang bis zum Ende des Fertigungsprozesses zu gewährleisten.  

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