Forschungsprojekt

Indi-FVK: Entwicklung eines digitalisierten Auslegungsprozesses für individualisierte FVK Bauteile

Abbildung des Thermoformprozesses von UD-Laminaten in einer Software zur Prozessplanung

In einem Kooperationsprojekt zwischen dem IKV, dem Institut für Mensch-Maschine-Interaktionen (MMI) und der Fördervereinigung Programmiersprachen e.V. (FVP) wird der Thermoformprozess von UD-Tape-Laminaten in einer Software zur Prozessplanung und -steuerung abgebildet. Der Prozess umfasst mehrere Schritte, von der Erstellung einer CAD-Geometrie auf Basis physiologischer Parameter bis hin zur Simulation des Umformprozesses, die mit der Optimierung der Laminatstruktur gekoppelt ist und diese iterativ verbessert.

Indi-FVK© IKV
Abb. 1: Ablauf der Prozessauslegung über das Prozessplanungssystem

Ein Expertensystem unterstützt die Auswahl der optimalen Werkzeugtechnologie, indem es die Werkzeugcharakteristika und Bauteilspezifikationen berücksichtigt. Dazu wurden Gestaltungsrichtlinien erstellt, die Nutzeranforderungen und Werkzeugparameter verknüpfen. Die Implementierung des Expertensystems in Python ermöglicht eine fallbasierte Entscheidungsfindung für die Werkzeugauswahl. Rückmeldungen aus der Fertigungsebene fließen in die kontinuierliche Verbesserung des Systems ein, insbesondere durch die Analyse von Qualitätsdaten und Erfahrungswissen. Eine entwickelte Schnittstelle ermöglicht die Rückmeldung von Fehlern und potenziellen Gegenmaßnahmen in einer 3D-Umgebung, um das Expertensystem weiter zu verfeinern und an die realen Produktionsbedingungen anzupassen. Die Werkzeugeinstellungen, die aus diesem System abgeleitet werden, werden im Anschluss genutzt um ein formadaptives Pinwerkzeug auf die entsprechende Kavitätsform einzustellen und das zuvor optimierte Laminat zu formen.

Projektdaten und Dank

Wir danken dem BMWK für die Förderung des IGF-Projekts (Förderkennzeichen 22194 N) und den Projektpartnern für die Zusammenarbeit.

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Schlagworte

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  • Prozessregelung
  • Thermoformen
  • UD-Tapes
  • Werkzeugtechnik