Gefördertes Forschungsprojekt: ExAM – Extrusionswerkzeuge auf Basis von Additive Manufacturing
Bei der industriellen Anwendung der Extrusion kommt es häufig zu einer Drosselung von Produktionsanlagen, um Qualitätsanforderungen erfüllen zu können. Die Qualität des Extrudats hängt dabei maßgeblich von der Geometrie des eingesetzten Werkzeugs ab. So kommt es bei der Profilextrusion durch Gradienten im Temperatur- oder Massestrom über den Profilquerschnitt zu Verzug und damit zum Verlust der Dimensionsanforderungen. Bei der Extrusion von medizinischer Katheterware führt Materialdegradation bedingt durch zu hohe Scherbeanspruchung in Kombination mit einer Temperaturüberhöhung zum Verlust der Biokompatibilität.
Um die dargestellte Problemstellung lösen zu können, sollen die Potentiale der additiven Fertigung zur Werkzeuggestaltung zur Anwendung gebracht werden und im Rahmen dieses Projekts ein Leitfaden zur Entwicklung von diesbezüglich optimierter Extrusionswerkzeuge erarbeitet und den Unternehmen zur Verfügung gestellt werden. Ziel ist dabei, den Unternehmen mit dem Leitfaden ein systematisches Vorgehen zur Entwicklung und Fertigung von Extrusionswerkzeugen unter Zuhilfenahme einer additiven Prozesskette bereitzustellen.
Das vorliegende Projekt schafft somit besonders für KMU eine wichtige Einstiegshilfe, deren bisheriges Kunden- und Produktportfolio zu erweitern. Es gibt Kunden und Herstellern Sicherheit beim Umgang mit den neuen Werkzeugtypen. Das Forschungsvorhaben lässt sich also den verschiedenen Bereichen: (I) «grundlagenorientiert» – Schaffung einer Arbeitsgrundlage für Werkzeugbauer und Werkzeugnutzer, (II) «produktorientiert» – Optimierungspotential am Produkt Extrusionswerkzeug und (III) «prozessorientiert» – Mehrwert der Extrusionswerkzeugen durch die erzielten Prozessoptimierungen in punkto Ausbringungsmenge und Qualitätstreue, zuordnen.
Laufzeit
1. August 2024 bis 31. Juli 2026
Fördervolumen
521.490 Euro
Geförderte Forschungseinrichtungen
Hochschule Schmalkalden – Angewandte Kunststofftechnik (AKT)
Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien
Universität Paderborn – Kunststofftechnik Paderborn (KTP)
Industriebeirat
Arnstädter Werkzeug- und Maschinenbau
B. Braun
BC Extrusion Holding
Brabender
Collin Lab & Pilot Solutions
ColVisTec
emendo-tec
Enneatech
Formconsult Werkzeugbau
Gealan Holding
H&B Electronic
Ianus Simulation
inpro
Listemann Technology
Mark3D
Pape
Polymaterials
Rehau Industries
Schauenburg Hose Technology Group
SLM Solutions Group
