Prozessoptimierung für KMU: Projekt erforscht Laserschweißen für 3D-gedruckte Bauteile
3D-gedruckte Bauteile mit dem Laser schweißen: An diesem Ziel arbeiten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Instituts für Integrierte Produktion Hannover (IPH) gGmbH und des Laser Zentrums Hannover e.V. (LZH). So wollen sie kleine und mittlere Unternehmen dabei unterstützen, additive Fertigungsprozesse zu optimieren.
Für Spritzguss-Bauteile aus Kunststoff ist das Laserdurchstrahlschweißen bereits ein industriell etabliertes Fügeverfahren. Für Bauteile aus dem 3D-Drucker funktioniert der Fügeprozess aber noch nicht, weil Hohlräume und Grenzschichten in den 3D-gedruckten Bauteilen eine gleichmäßige Schweißnaht verhindern. Diese Hohlräume und Grenzschichten sind für jedes Bauteil individuell, denn in der Additiven Fertigung gleicht kein Bauteil dem anderen. Selbst Bauteile aus der gleichen Serie sind nur äußerlich identisch, der innere Aufbau kann unterschiedlich sein.
Maschinelles Lernen soll aufwändige Analysen ersetzen
Um kleinen und mittleren Unternehmen zu ermöglichen, 3D-gedruckte Kunststoffbauteile mit dem Laser zu schweißen, ohne jedes einzelne Bauteil vorab genau zu analysieren, wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des IPH und LZH ein Expertensystem entwickeln und in diesem Computerprogramm Prozesswissen bündeln. Dabei sollen Methoden des maschinellen Lernens eingesetzt werden: Das System soll lernen, selbstständig Zusammenhänge zwischen verschiedenen Eingangsgrößen und dem Druckergebnis zu erkennen. Das Expertensystem kann dann bereits vor dem 3D-Druck Empfehlungen geben, welches Material, welche Schichtdicke und welche Schichtausrichtung am besten geeignet sind, um die gedruckten Bauteile im Anschluss optimal zu schweißen.
Im Forschungsprojekt arbeiten das IPH und das LZH eng mit der Industrie zusammen. Zum Projektbegleitenden Ausschuss gehören unter anderem Unternehmen aus den Bereichen Lasertechnik, Additive Fertigung und Anlagenbau.
Weitere Unternehmen sind herzlich willkommen, sich am Projekt zu beteiligen – gesucht werden insbesondere Firmen, die sich mit Künstlicher Intelligenz oder Additiver Fertigung beschäftigen.
Erfahren Sie mehr über das Forschungsprojekt auf der Website des Laser Zentrums Hannover e.V. (LZH)