Mit dem Spritzgussverfahren können Bauteile in beliebigen Formen und Wandstärken schnell und effizient hergestellt werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass diese Herstellungsart gut in automatisierte Prozesse integriert werden kann. Die moldobjects GmbH mit Sitz in Nürnberg bietet Software an, um die gesamte Prozesskette vom Design bis zum Bau der Werkzeuge zu digitalisieren. Für jedes einzelne spritzgegossene Bauteil benötigen die Hersteller jedoch eigene Werkzeuge und Formen. Produktentwicklungen sind daher ressourcenintensiv. Für Bauteile, die nur in kleiner Stückzahl benötigt werden, bietet sich der 3D-Druck an, da dieser ohne Werkzeug oder Form auskommt. Es ist jedoch eine Herausforderung alle Herstellungsschritte in die Prozesskette einzubinden, da oft Geräte von unterschiedlichen Maschinenbauern involviert sind. Für jedes einzelne System muss also geprüft werden, ob es automatisierbar ist und welche Daten die einzelnen Schnittstellen benötigen, um fehlerfrei miteinander zu kommunizieren.

Gemeinsam mit moldobjects hat das Team von Hahn-Schickard im ersten Schritt eine geeignete Prozesskette mit hohem Innovationspotenzial für das digitale Modell eines Kunststoffteils inklusive 3D-Leiterbahnen identifiziert. Die ersten Prozessdaten haben das Unternehmen und Hahn-Schickard teilautomatisiert aufbereitet, unter den Maschinen ausgetauscht und daraus ein Datenmodell entwickelt. Anhand der Ergebnisse dieser Modellierung konnte der Textil vernetzt-Partner Kriterien für eine automatisierte Softwarelösung festlegen.

Damit steht moldobjects nun eine Liste mit Anforderungen zur Verfügung, auf deren Basis die gesamte Prozesskette automatisiert werden kann. Wie sich ergeben hat, existiert bereits ein Software-Modul am Markt, welches die wichtigsten Kriterien erfüllt. In einem Testlauf entwickelte Hahn-Schickard mit diesem Modul ein digitales Bauteil und ließ es anschließend mit der FreeFormin3D-drucken. Trotz kleiner Fehler, die in späteren Schritten noch optimiert werden und einiger Systemgrenzen konnte das Prinzip „Datei rein, Produkt raus“ damit unternehmensübergreifend für die ersten Schritte der Prozesskette erfüllt werden.

moldobjects plant nun, das Modul so zu optimieren, dass das fertige Bauteil fehlerfrei 3D-gedruckt und anschließend laserstrukturiert werden kann. Erste Tests ergaben, dass die Software dafür nur minimal angepasst werden muss. Auch mit den nicht mehr im Rahmen dieses Projekts eingebundenen Schritten der beispielhaften Prozesskette wird sich das Unternehmen noch befassen. Die Entwicklungszeiten von der Idee bis zum fertigen Produkt werden damit stark reduziert. Ist die Prozesskette vollständig digital, bietet sie enormes Potenzial, um Material, Abfälle und Energie zu sparen. Auf diese Weise werden Bauteile auch in kleinen Losgrößen kostengünstig und ressourcenschonend produziert.

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