Ziel des Projekts Polyline ist die Automatisierung der additiven Fertigung in der Automobilindustrie. (Bild: EOS)
Additive Manufacturing (AM) kann nahezu jede Geometrie und selbst komplexe Strukturen ohne wesentlichen Mehraufwand realisieren. Dies ist ein großer Schritt in Richtung Massenfertigung individualisierter Produkte. Derzeit ist sowohl die vertikale als auch die horizontale Integration additiver Fertigungsverfahren in konventionelle Linien jedoch nur in einem begrenzten Rahmen umsetzbar, da es an prozesskettenübergreifenden Standards mangelt. Dies liegt an AM-spezifischen Produktionsschritten beispielsweise der Produktionszeit im „Batch-Prozess“ und den allgemein niedrigen Automatisierungsgrad der physischen Handling- und Transportprozesse. Zum anderen ist die digitale Datenkette entlang der horizontalen Prozesskette an vielen Schnittstellen nicht durchgängig, was gegenwärtig zu Intransparenz, Fehleranfälligkeit und eingeschränktem Monitoring entlang der Prozesskette führt und eine Einbindung in relevante Produktionssteuerungen erschwert. Diese Hemmnisse schränken das offensichtlich hohe Potenzial der additiven Fertigung in bestehende Serienproduktions- und Montagelinien ein.
Hin zur skalierbaren additiven Produktionskette
Um das gesetzte Ziel zu erreichen, strebt das Projekt einen digitalen und physischen Systemdurchstich an. Dafür ist es bedeutend, alle zentralen Kennwerte und Qualitätskriterien inklusive Kennzeichnung, Historie und Messwerte vom CAD-Modell bis zum fertigen Bauteil zu erfassen und zu dokumentieren. Die einzelnen Teilprozesse der Fertigung, von der Prozessvorbereitung über den Selektiven-Laser-Sinter-Prozess, das Abkühlen und Auspacken sowie die Reinigung und Nachbearbeitung der Teilem werden automatisiert und in die geplante Fertigungslinie eingebracht, in welcher alle Gewerke einer SLS-Fertigungskette erstmalig vollumfänglich verknüpft werden.
Polyline nutzt einen neuen Lösungsansatz, der alle benötigten Prozesse ganzheitlich betrachtet und implementiert. Die angestrebte Fertigungslinie soll dabei entsprechend der Anforderungen seitens des Anwendungspartners mit einem hohen Reifegrad umgesetzt werden. Die Anwendungsfälle umfassen personalisierte Komponenten sowie Serienbauteile in großen Stückzahlen.
Um die additive Fertigung als echte Verfahrensalternative für die Serienproduktion zu etablieren, fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) das Projekt mit insgesamt 10,7 Mio. EUR. Das Projekt ist Teil der Fördermaßnahme „Linienintegration additiver Fertigungsverfahren“ im Rahmen des Förderprogramms „Photonik Forschung Deutschland – Licht mit Zukunft“. Die Federführung des Projekts liegt bei EOS, einem Technologieanbieter im industriellen 3D-Druck von Metallen und Kunststoffen. (sf)
