Referenzprojekte zum Thema Generative Fertigung

Rapid Prototyping wird vor allem mit dem 3D-Druck in Verbindung gebracht. Eine weitere Möglichkeit speziell für die Blechumformung ist die inkrementelle Blechumformung (IBU), bei der dreidimensionale Blechteile mit komplexen Formen für Prototypen oder Kleinserien hergestellt werden können. Dadurch kann das Tiefziehen, für das hohe Investitionen für teure Formen oder Gesenke benötigt werden, abgelöst werden. Hybride Kombinationen aus IBU und 3D-Druck als neue Fertigungstechnologie oder die Herstellung von hybriden Kunststoff-Blechteilen sind bisher nicht als Werkzeugmaschine oder Dienstleistung auf dem Markt verfügbar. Ziel von MySheet4.0 ist die Entwicklung eines vollständig digitalisierten Rapid Prototypings und einer Fertigung von Blechteilen, indem 3D-Druck-Technologien für die Fertigung des Gegenwerkzeugs mit der inkrementellen Blechumformung (IBU) in einer Werkzeugmaschine kombiniert werden.

Mittels 3D-Druck können erstmals realistische, biomechanisch korrekte Knochenmodelle hergestellt werden. Im Bereich der Implantatprüfungen und -zulassungen werden Entwicklungsprozesse verbessert, da erstmals künstliche Knochenmodelle zur Verfügung stehen, die an spezifische Krankheitsbilder angepasste Materialeigenschaften aufweisen. Auch die Anzahl der in der Forschung und Entwicklung benötigten Humanpräparate und Versuchstiere könnte reduziert werden.

Im Pompey-Projekt wird ein innovativer Multimaterialansatz für die additive Fertigung entwickelt, der auf der Schmelzextrusion von Polymer- und Metallwerkstoffen basiert. Ziel ist die Herstellung von Multimaterialteilen mit verbesserter Leistung, reduziertem Energie- und Materialbedarf sowie geringeren Kosten durch Verwendung eines neu entwickelten hybriden Fertigungssystems.

Am Kunststoffzentrum Oberlausitz arbeiten Experten des Fraunhofer IWU Zittau und der Professur für Funktionsintegrierende Kunststofftechnologien der Hochschule Zittau/Görlitz kontinuierlich daran, Design und Funktionalität durch innovative Fertigungstechnologien zu verbinden. Gemeinsam mit dem schwedischen Forschungsinstitut RISE entstand ein besonderes Projekt: die Entwicklung von fünf Design-Bänken für die Uferlandschaft des Olbersdorfer Sees. Die Bänke symbolisieren den erfolgreichen Einsatz von großformatigem 3D-Druck. Diese Technologie ermöglicht die Entwicklung verschiedener Designmodelle, die auf die Bedürfnisse der Parkbesucher zugeschnitten sind.

Steigenden Umweltbewusstsein sowie sich wandelnde gesellschaftliche Aspekte führen dazu, dass bestehende System- und Produktionskonzepte zukünftig noch stärker hinterfragt werden. Wirtschaftliche Krisen sorgen zudem dafür, dass neue und finanzstarke Anbieter auf den Markt treten, die den hochdynamischen Wandel von Technologien und Produkten beschleunigen und damit auch etablierte Unternehmen unter Druck setzen. Um diesem Druck standzuhalten, müssen insbesondere deutsche Unternehmen resiliente Produktionstechnologien und Digitalisierungsansätze etablieren. In verschiedenen Projekten wird die Entwicklung und Erprobung von Schlüsseltechnologien und methodischen Basiskonzepten verfolgt.

Die Branche der Versicherungsunternehmen meldet, dass es zukünftig zu deutlich höheren Preisen in der Kraftfahrzeugversicherung kommen wird. Gründe dafür sind eine gestiegene Schadenfrequenz sowie vor allem die stark überdurchschnittlich steigenden Ersatzteil- und Reparaturkosten bei den Fahrzeugen. Ein Verbund aus Fraunhofer-Instituten präsentiert mit dem Auto²ReBot eine innovative, roboterbasierte Lösung für die vollautomatisierte Reparatur von Stoßfängern.

Fingerorthesen kommen meist zur Ruhigstellung einzelner Finger zum Einsatz und sollten für eine bestmögliche Wirkung für die Patientin oder den Patienten maßgefertigt sein. Mit WEAM (Wire Encapsulation Additive Manufacturing) lassen sich Orthesen zunächst in 2D drucken und für die individuelle Fingergröße vordimensionieren; dank »eingedruckter« Drähte können sie anschließend optimal an die Anatomie des Fingers angepasst werden.

Ziel unseres Projekts ist es, mittelfristig eine Strategie für die Verwertung von Abfällen aus dem Bereich Medizintechnik zu entwickeln und diese in die Wirtschaft zu überführen. Im Fokus stehen vor allem Abfälle von Kliniken oder Arztpraxen. Dazu müssen Kernfragen zur Zusammensetzung des Abfalls, zu Akteuren innerhalb der Prozesskette, Regularien, Materialströmen und Verarbeitung von Rezyklaten beantwortet werden.

Der 3D-Druck eröffnet völlig neue Produkt und Fertigungsansätze. Viele 3D-Druckverfahren sind jedoch zu teuer und zu langsam für die Industrie. Hier kommt es darauf an, große Stückzahlen in kurzer Zeit zu wettbewerbsfähigen Kosten zu produzieren. Unser eigens entwickeltes SEAM-Verfahren ist im Vergleich zum herkömmlichen 3D-Druck nicht nur acht Mal schneller, sondern ermöglicht zudem die Verwendung preisgünstigen Standard-Kunststoffgranulats.

Die externe Ventrikeldrainage (EVD) ist eine lebensrettende Maßnahme zur Entfernung von überschüssigem Gehirnwasser (Liquor) aus dem Ventrikelsystem des Gehirns. Dies kann erforderlich sein, wenn das Ventrikelsystem blockiert ist oder wenn das Gehirn zu viel Liquor produziert. Das Ziel des Vorhabens und dessen Innovation ist die Entwicklung eines KI-basierten Mixed-Reality-Systems zur Platzierung von Kathetern im Gehirn für die externe Ventrikeldrainage.