Aus Zwei mach Eins – ToolRep
Das Ziel des Forschungsprojekts ToolRep ist die Realisierung eines hybriden Laserbearbeitungszentrums zur automatisierten Reparatur von Spritzgussformen. Damit soll erstmals eine vollständige und durchgängige Prozesskette zur Werkzeugreparatur in einem automatisierten, laserbasierten Prozessablauf umgesetzt werden. Die Kombination zweier Einzelprozesse innerhalb einer Anlage, die mithilfe von Inline-Messtechnik geregelt werden, verschafft dem Endanwender deutliche Wettbewerbsvorteile durch kürzere Rüstzeiten und geringen Platzbedarf.
Lösungsweg – Systemlösung zur vollautomatisierten Reparatur
Das Kunststoffspritzgießen ist eines der bedeutsamsten und wirtschaftlichsten Verfahren zur Serienherstellung von Kunststoffprodukten in allen Anwendungsbereichen. Spritzgießformen sind dabei die wichtigsten Komponenten für ein kunststoffverarbeitendes Unternehmen, da sie über die Qualität, Leistungsfähigkeit und Effizienz der erzeugten Kunststoffprodukte entscheiden. Oftmals besitzen die Formen strukturierte Oberflächen, die dazu dienen, dem Kunststoffprodukt ein besonderes Design oder eine spezielle Funktion zu verleihen. Beispiele hierfür sind genarbte Kunststoffbauteile im Automobil, beispielsweise am Armaturenbrett oder Airbagpralltopf.
Beim Spritzgießvorgang können diese Formen beispielsweise durch das Befüllen mit faserverstärktem Kunststoff schnell verschleißen oder aufgrund fehlerhafter Handhabung beschädigt werden. Dann ist eine Reparatur oft nicht mehr oder nur mit hohem manuellen Aufwand möglich. Für das produzierende Unternehmen folgen daraus zeit- und kostenintensive Neubeschaffungen, lange Reparaturzeiten oder sogar ein Produktionsstopp.
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung bewilligte daher im November 2015 das Verbundprojekt »ToolRep« (Förderkennzeichen 02P14A032), in dem die Firmen ACSYS Lasertechnik GmbH, EUTECT GmbH, Precitec Optronik GmbH, Werkzeugbau Siegfried Hofmann GmbH, das Institut für optische Systeme der Fachhochschule Konstanz und das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT gemeinsam an einer ganzheitlichen Reparaturlösung entwickeln.
Im Projekt legen die Partner dafür zunächst die Anforderungen an das Gesamtsystem fest und entwickeln Instrumente zur Messtechnik, zur Steuerungstechnik sowie zur Prozessüberwachung und -regelung. Neue Algorithmen zur softwaregestützten Bewegungsplanung des Laserwerkzeugs und für die digitale Strukturreparatur, die sogenannte Textursynthese, entwickelt. Die Einzelergebnisse werden in einem Maschinendemonstrator vereint und erprobt, der auf einem bestehenden Anlagenkonzept basiert. Die Projektpartner rechnen damit, dass sie mit den Ergebnissen ihre Kompetenz in den Bereichen des Maschinenbaus und der Photonik weiter festigen können. Durch die Fortschritte in der Mess- und Regelungstechnik, bei Laserstrukturierung von Werkstückoberflächen und auf dem Gebiet entsprechender Softwarelösungen werden die Projektpartner in die Lage versetzt, den Herstellern und Nutzern von Spritzgießformen eine schnelle und vollständige Reparatur aus einer Hand anzubieten.
ACSYS ist Projektkoordinator beim Projekt „ToolRep“ (Die Projektlaufzeit ist vom 01.11. 2015 – 31.10. 2018).
(Quelle: https://www.ipt.fraunhofer.de/de/kompetenzen/Prozesstechnologie/Projekte/toolrep.html)
