Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTSSpritzgussDigital
Digital gesteuerte Prozessoptimierung zur Ressourcenschonung und Qualitätsstabilisierung bei der Spritzgussverarbeitung von Kunststoff-, Kunststoffrecyclat- und Keramikfeedstocks
Zielstellung:
Die Spritzgießtechnologie findet weit verbreitete Anwendung bei der effizienten industriellen Fertigung von komplex geformten Bauteilen in großer Stückzahl vor allem in der Kunststofftechnik aber zunehmend auch in der Verarbeitung von Keramiken und Metallen. In der vergleichsweise komplexen Technologie werden viele Daten und Informationen in den unterschiedlichsten Umfängen und Formaten erfasst, jedoch werden diese Daten zumeist nicht zusammenhängend weiterverarbeitet, analysiert und stehen somit für eine gezielte Prozessoptimierung meist nicht zur Verfügung. Deshalb erfolgt die Material- und Prozessoptimierung nach wie vor zumeist durch „trial and Error“ ohne Nutzung von systematisch aufgearbeiteten Daten. Hierbei gehen viele Material-, Energie- und Zeitressourcen bei der Einführung neuer Bauteile und Rohstoffen verloren. Die Verwendung von Recyclatrohstoffen mit stark chargenabhängigen Verarbeitungseigenschaften ist dabei so gut wie ausgeschlossen.
Erstes Ziel des Projektes ist sie systematische Erfassung von Material- und Prozess- und Bauteilqualitätskenndaten bei der Spritzgießverarbeitung von Kunststoff-, Keramik- und Recyclatrohstoffen mit Hilfe eines speziell zu entwickelnden Spritzgießwerkzeuges, ausgerüstet mit einer Multisensorplattform und digitalen Schnittstelle.
In einem zweiten Schwerpunkt soll eine digitale Infrastruktur zur zentralen Datenerfassung und Verarbeitung zu einem digitalen Material- und Prozessabbild (digitaler Zwilling) aufgebaut werden. Weiterhin soll demonstriert werden, dass die von der Infrastruktur bereitgestellten Datenmodellen einer effizienten und durch Abfallvermeidung, Energie- und Zeiteinsparung ressourcenschonenden, digitalen Optimierung des Spritzgießprozesses dienen. Damit soll auch ein erweiterter Einsatz von Recyclatrohstoffen ermöglicht werden. Das Projekt verfolgt somit eine Verbesserung der Ökobilanz der Spritzgießtechnologie. Es sollen regionale Wertschöpfungsketten aufgebaut, die auch nach Projektende von den Partnern genutzt werden und als Dienstleistung für weitere Anwender zur Verfügung stehen.
Verbundvorhaben: 1002295
Teilvorhaben: 2024 VFE 0028
Partner:
- FKT Formenbau und Kunststofftechnik GmbH (Koordinator)
- KOMOS GmbH Komponenten Module Systeme
- Wilhelm-Plastik GmbH & Co. KG
- Batix Software GmbH
- Ernst-Abbe-Hochschule Jena
Laufzeit: 01.10.2024 bis 30.09.2026
Förderung:
Das vom Freistaat Thüringen im Rahmen der Richtlinie FTI-Thüringen TECHNOLOGIE geförderte Vorhaben wurde durch Mittel der Europäischen Union im Rahmen des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) kofinanziert.
Förderung im integrierten Programm Thüringen MOTIVation – move to innovation