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Automatized Design of Injection Molds

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Automatisierte Formen für die Zukunftsgestaltung der Industrie

Ein Algorithmusansatz für die Konstruktion von Formen stellt eine Senkung der Herstellungskosten und Beschleunigung der Produktgestaltung in Aussicht. Da kleine und mittlere Unternehmen Zugang zu einer erschwinglichen Formtechnologie erhalten, wird zudem die Innovationsfähigkeit beflügelt.

Industrielle Technologien

Formen sind für die Herstellung von Kunststoffteilen unverzichtbar. Diese reichen von weniger als einen Millimeter großen Mikrolinsen bis hin zu Fahrzeugkarosserieverkleidungen in Originalgröße. „Für jede Komponente muss eine Form konstruiert und hergestellt werden“, erklärt AUTOMOLD-Projektkoordinator Thomas Auzinger, promovierter Forscher am österreichischen Institute of Science and Technology. „Diese Form wird dann in einer Spritzgießmaschine verwendet, um Kopien des Teils herzustellen.“ Die Konstruktion von Formen ist noch immer größtenteils ein manueller Prozess, und die Anschaffungskosten können bisweilen eine unüberwindbare Ausgabe darstellen. Dies gilt vor allem dann, wenn eine nur sehr kleine Charge von Artikeln hergestellt wird. Die Einführung einer stärkeren Automatisierung in die Konstruktion von Formen könnte wesentlich dazu beitragen, diese Kostenhürde zu senken.

Positives Interesse der Industrie

Das AUTOMOLD-Projekt wurde initiiert, um die automatisierte Konstruktion von Formen der Kommerzialisierung näher zu bringen. Das Projekt baut auf vorhergehender EU-finanzierter Arbeit auf, welche die Grundlagen für diese Technologie schaffte. „Einer unserer wichtigsten Forschungsbereiche am IST Austria ist, zu untersuchen, wie neuartige Computeralgorithmen bei der Konstruktion funktionaler Objekte helfen können, von Nanostrukturen bis hin zum Glas in Wolkenkratzern“, sagt der technische Leiter des Projekts Ruslan Guseinov. „Wir haben schnell erkannt, dass solche automatisierten Konstruktionsmethoden auch auf die Herstellung selbst angewandt werden könnten.“ Dank einer ersten Finanzierung durch den Europäischen Forschungsrat entschied sich das Team dazu, zu untersuchen, ob moderne Algorithmen die Spritzgusswerkzeugproduktion unterstützen und verbessern könnten. Es wurden neue Algorithmusverfahren für die automatisierte Konstruktion von Formen entwickelt. Die Ergebnisse wurden daraufhin in führenden akademischen Fachzeitschriften veröffentlicht und auf Konferenzen über die Fortschritte in der Bildverarbeitung präsentiert. Darüber hinaus wurden diese Methoden erfolgreich patentiert. „Aufgrund des positiven Feedbacks von industriellen Ansprechpartnern begannen wir damit, die praktischen Anwendungsmöglichkeiten unserer Forschungsergebnisse zu betrachten“, merkt Auzinger an. „Dies führte zum jüngsten EU-finanzierten Projekt.“ Im Rahmen des MATERIALIZABLE-Projekts entwickelten Auzinger und Guseinov einen industriellen Prototyp auf Basis der automatisierten Konstruktion von Formen. Gleichzeitig wurden die ersten Schritte zur Kommerzialisierung dieser Methode unternommen. „Die Marktanforderungen sind für die erfolgreiche Kommerzialisierung der Forschungsergebnisse von herausragender Bedeutung“, sagt Auzinger. „Daher führten wir umfassende Marktstudien durch und kontaktierten eine Vielzahl von Unternehmen entlang der Spritzgussformen-Wertschöpfungskette.“

Automatisierte Technologie für alle

Auzinger und Guseinov sehen in der Automatisierung der Konstruktion von Formen großes Potenzial. Die Technologie verspricht Kostensenkungen für hochqualifizierte Arbeit, die Beschleunigung des Konstruktionsprozesses und die Bereitstellung günstiger Online-Spritzgusswerkzeuge. Zur potenziellen Kundschaft zählen unter anderem Unternehmen auf dem Gebiet der formenbasierten Herstellung. Doch Auzinger und Guseinov sind ebenfalls daran interessiert, einer breiteren Zielgruppe die professionelle industrielle Fertigung zur Verfügung zu stellen. Von der Reduzierung von Kosten und Wissenslücken in Verbindung mit dem Spritzgussformen könnten Start-ups und Interessierte profitieren, da diese dabei unterstützt werden, ihre Konstruktionen auf realistische und skalierbare Weise zu realisieren. „Wir entwickeln derzeit industriell relevante Anwendungsfälle für verschiedene Spritzgusstypen“, bemerkt Guseinov. „Diese dienen als Grundlage für weitere Vermarktungsmaßnahmen. Mit dem positiven Feedback von unseren industriellen Partnern sehen wir uns auf einem guten Weg, unsere Lösung im kommenden Jahr auf den Markt zu bringen.“ Das AUTOMOLD-Team entwickelt jetzt mit Industriepartnern die ersten industriellen Anwendungen, und in den kommenden Monaten wird ein Spin-off-Unternehmen gegründet.

Schlüsselbegriffe

AUTOMOLD, Kunststoff, Form, Algorithmen, industriell, automatisiert, Spritzguss

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