Smarte digitale Produktion

Digitale Fertigung in der Massenproduktion – Funktionsdruck auf 3D Objekte

Gedruckte Leiterbahnen auf einem planaren und einem dreidimensional umgeformtem Aluminiumblech.
Gedruckte Leiterbahnen auf einem planaren und einem dreidimensional umgeformtem Aluminiumblech.

Die automatisierte Fertigung von individualisierten Produkten rückt immer deutlicher in den Fokus bedeutender Märkte wie Automobil, Luftfahrt und Beleuchtung und den entsprechenden Industrien. Um diesen Trend in der Produktion abzubilden, sind Technologien erforderlich, die die effiziente Fertigung von Unikaten unter Nutzung der wirtschaftlichen Vorteile der Massenproduktion gestatten. So entwickelt gegenwärtig das Fraunhofer ENAS im Fraunhofer-Leitprojekt »Go Beyond 4.0«, gemeinsam mit Fraunhofer-Instituten IFAM, ILT, IOF, ISC und IWU, unter Verwendung von digitalen Drucktechnologien (Inkjet-Druck und Dispensen) Verfahren, um Produkte während der Standard-Produktion digital gesteuert zu individualisieren. Ganz konkret wird hier der Funktionsdruck auf 3D Objekten entwickelt. Es werden Funktionstinten mit elektrisch leitfähigen und dielektrischen Eigenschaften verwendet, um etwa Kabelbäume oder gar komplexe Sensorsysteme auf beliebige 3D Objekte zu drucken. Für das Drucken auf 3D Objekte werden die Digitaldrucksysteme auf Roboterarme montiert. Dies erlaubt eine Anwendung der Drucktechnologie auf beliebig geformte und ausgeprägte Objekte. Die Abbildung zeigt beispielhaft die Herstellung von Funktionsschichten mittels 6-Achs-robotergestützter Inkjet-Drucktechnologie zur Herstellung von Kabelbäumen auf Fahrzeugteilen. Das Fraunhofer ENAS führt erfolgreich umfangreiche Forschungsarbeiten durch, um die Herausforderungen Haftfestigkeit von gedruckten Schichten und Realisierung von homogenen elektrischen Leitern auf gekrümmten Oberflächen des Funktionsdrucks auf 3D Objekte zu überwinden. Es zeigte sich, dass die Wahl und Anpassung von Material- und Druckparametern die Schlüssel zum Erfolg sind.

www.go-beyond-four-point-zero.de