Die moldobjects GmbH bietet Software für die Spritzgussproduktion an, um die Prozesskette vom Design komplexer Bauteile über den passenden Werkzeug- und Formenbau und schließlich den Spritzguss selbst vollständig zu digitalisieren. Produktentwicklungen sind ressourcenintensiv, da für jedes neue Spritzgussteil eigene Werkzeuge und Formen gebaut werden müssen.

Für die individuelle Produktion in kleiner Stückzahl ist der 3D-Druck wesentlich nachhaltiger. Der eigentliche Herstellungsprozess dauert zwar länger, aber man kann direkt starten, ohne die jeweiligen Werkzeuge und Formen produzieren zu müssen.

Es gibt verschiedene Methoden, um 3D-Leiterbahnen in Bauteile zu integrieren, die in einem Serienwerkzeug gespritzt wurden.

Die durchgängige Digitalisierung der Herstellung von Bauteilen im 3D-Druck scheitert jedoch bislang an der fehlenden Möglichkeit, alle notwendigen Prozessschritte in ein übergreifendes System für die Fertigungssteuerung zu integrieren. Um diese Herausforderung zu überwinden, hat sich moldobjects an das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum Textil vernetzt gewandt.

Franz Buckel ist anerkannter Consultant in der Kunststoffindustrie und Systemarchitekt für die moldobjects GmbH. Er hat uns einen Einblick in die ersten Ergebnisse des gemeinsamen Umsetzungsprojekts mit dem Projektpartner Hahn-Schickard gegeben.

Herr Buckel, welchen Nutzen bietet die durchgängig digitalisierte Produktion von 3D-gedruckten oder spritzgegossenen Bauteilen konkret?

Die Digitalisierung von Prozessen in der kunststoffverarbeitenden Industrie ist zum einen vorteilhaft, weil man automatisiert auf Änderungen von Randbedingungen reagieren kann. Zum anderen sind Schnittstellenproblematiken im Prozessmodell bereits hinreichend gelöst.

Gemeinsam mit dem Projektpartner haben Sie eine spezielle Prozesskette identifiziert, die besonders hohes Innovationspotenzial birgt. Können Sie uns bitte sagen, welche das ist und warum Sie ausgerechnet diese ausgewählt haben?

Bei additiv hergestellten Teilen werden Leiterbahnen durch Laserbearbeitung der Kunststoffoberflächen mit anschließender Galvanisierung realisiert. Das Vorbereiten der 3D-Leiterbahnen durch Lasertechnologie und das Bestücken des 3D-Modells mit elektronischen Bauteilen geschieht in unterschiedlichen, sogenannten Autorensystemen. So wird CAD-Software genannt, welche lokale Produktdaten erzeugt, die global im Prozess verfügbar und nutzbar gemacht werden.

Jedes dieser Systeme setzt besonders vorbereitete Schnittstellendaten voraus. Der Ausgangspunkt der von uns identifizierten Prozesskette ist das digitale Modell eines Kunststoffteils inklusive der 3D-Leiterbahnen. Daher muss in dessen Autorensystem die Übertragungslogik vorbereitet werden und in einem neutralen Middleware System der Datenaustausch fehlerfrei organisiert werden. Diese beiden Lösungen müssen entwickelt werden, um für additiv hergestellte Bauteile mit integrierten 3D-Leiterbahnen einen automatisierten Prozess zu schaffen.

Welche Schritte sind Sie gemeinsam mit Hahn-Schickard bereits gegangen?

Die beteiligten Autorensysteme wurden hinsichtlich ihrer Automatisierbarkeit überprüft und es wurden erste Lösungsansätze innerhalb der Autorensysteme und der Middleware identifiziert.

Das hört sich bereits sehr nach Erfolgskurs an. Erzählen Sie uns doch bitte abschließend, wie Sie als nächstes vorgehen werden.

Wir werden das Datenmodell gemeinsam mit Hahn-Schickard aufsetzen und im ersten Schritt teilautomatisiert Daten aufbereiten und austauschen. Hahn-Schickard wird die Ergebnisse anschließend bewerten und Qualitätskriterien festlegen. Außerdem unterstützen sie uns dabei, ein Lastenheft zu verfassen. Den Auftrag für die endgültige automatisierte Softwarelösung werden wir anhand einer offiziellen Ausschreibung auf Basis des Lastenhefts vergeben. Daraufhin können Softwarehersteller ihre Leistungen gezielt kalkulieren und anbieten.

Erfahren Sie mehr zum Projekt „Digitale Prozesskette für individualisierte mechatronische Systeme“.