Automatisierte 3D-Druck-Produktionslinie für Kunststoffteile erfolgreich realisiert

Dem Projekt Polyline ist die erste erfolgreiche Umsetzung einer automatisierten additiven Produktionslinie für Kunststoffteile in großem Maßstab gelungen. Denn auf dem Additive Manufacturing Campus von BMW haben die Projektpartner die 3D-Druck-Serienproduktion mit hohem Durchlauf realisieren können. Es ist daher nicht verwunderlich, dass BMW, DyeMansion, EOS und Grenzebach – vier Partner des Konsortiums – nach der festgelegten Projektlaufzeit von drei Jahren eine sehr positive Bilanz ziehen.

Projektpartner ziehen positive Bilanz

„Das erfolgreiche Polyline-Projekt zeigt, dass eine durchgängig automatisierte Fabrik mit 3D-Druck möglich ist – und das ist erst der Anfang“, sagt Philipp Kramer, CTO und Mitgründer von DyeMansion.

Dr. Blanka Szost-Ouk, Leiterin der Additiven Fertigung, Vorentwicklung und Planung bei der BMW Group, ergänzt: „Die automatisierte Prozesskette von Polyline passt zu den Druckern der nächsten Generation und unseren Standard-Produktionsanforderungen und ist aufgrund ihrer standardisierten Schnittstellen eine systemunabhängige Lösung. Das ist entscheidend für die Skalierung der Additiven Fertigung.“

Fabian Krauß, Head of Polymer Systems bei EOS, blickt voraus: „Wir haben dies bei BMW für die Automobilindustrie entwickelt und können das nun auf andere Branchen übertragen und anpassen.“ „Die Hauptvorteile der Automatisierung sind die Erhöhung der Produktivität und die Reduzierung der Stillstandzeiten der Anlagen sowie die Schaffung einer sicheren Arbeitsumgebung für die Mitarbeiter“, präzisiert Oliver Elbert, Leiter der Additiven Fertigung bei Grenzebach.

So funktionierte das Leuchtturmprojekt Polyline

Automobilhersteller BMW hat dem Projekt in seinem Additive Manufacturing Campus in München ein Zuhause gegeben sowie die Koordination der verschiedenen Projektpartner übernommen.

EOS, Technologieanbieter im industriellen 3D-Druck von Metallen und Kunststoffen, war für den Druck mit seiner EOS P500 verantwortlich. Das System kann voll automatisiert und voll integriert werden. Der Automatisierungs- und Integrationsgrad hängt dabei vom jeweiligen Anwendungsfall ab und kann spezifisch an die jeweilige Situation angepasst werden. Der Drucker gewährleistet höchste Zuverlässigkeit, ein Höchstmaß an Homogenität, Wiederholbarkeit und Reproduzierbarkeit.

Projekt Polyline
Das Projekt Polyline brachte 15 Industrie- und Forschungspartner aus Deutschland zusammen, um eine digitalisierte Produktionslinie der nächsten Generation zu entwickeln. Diese Anlage wurde zur Herstellung von Kunststoffteilen für die Automobilindustrie eingesetzt. Ziel war es, konventionelle Produktionstechniken (zum Beispiel Zerspanung, Gießen usw.) durch additive Fertigung (AM) in Form einer Produktionslinie mit hohem Durchlauf zu ergänzen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung hat das Projekt mit insgesamt 10,7 Millionen Euro gefördert. Es hatte eine definierte Laufzeit von drei Jahren. Nach dem erfolgreichen Abschluss des Polyline-Projekts ziehen BMW, DyeMansion, EOS und Grenzebach – vier Partner des Konsortiums – eine sehr positive Bilanz.
Weitere Informationen: https://www.eos.info/polyline

Intelligente und sichere Vernetzung

Als Spezialist für die Automatisierung industrieller Prozesse brachte Grenzebach sein Know-how für die intelligente und sichere Vernetzung von Fertigungsprozessen in das Projekt ein. Dazu gehört die Lösung Exchange P500/4, die direkt am Drucker platziert wird und automatisch den Wechselrahmen austauscht und die Bauaufträge in den Pufferstationen kühlt. Der automatisierte Transport des Wechselrahmens zu den nächsten Stationen mit dem sicheren Transportbehälter und einem fahrerlosen Transportfahrzeug (FTS). Sowie die Roboterzelle mit KLT-Handling- und Bin-Picking-Robotern zur Weiterverarbeitung und Sortierung der Bauteile. Darüber hinaus war die gemeinsame Entwicklung von automatisierten, industrietauglichen Hard- und Softwareschnittstellen in allen Prozessschritten ein zentraler Bestandteil des Grenzebach-Arbeitspakets.

Digitalisierte Produktionslinie der nächsten Generation

DyeMansion, Anbieter von Post-Processing-Lösungen für den industriellen Polymer-3D-Druck, war dafür verantwortlich, das richtige Aussehen und die richtige Haptik für die finale Anwendung zu liefern – also alle Bereiche der Nachbearbeitung: Reinigung, Oberflächenbearbeitung und Färbung. Die Prozesse von DyeMansion sind vollständig rückverfolgbar und gewährleisten zudem eine gleichbleibende Qualität. Die Powershot DUAL Performance erfüllt alle Anforderungen an die physische Automatisierung. Somit kann der Prozess ohne die Anwesenheit eines Bedienenden Batch für Batch kontinuierlich ablaufen.

Gemeinsam mit allen anderen Projektpartnern und durch die Förderung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung ist es BMW, DyeMansion, EOS und Grenzebach gelungen, eine digitalisierte Produktionslinie der nächsten Generation zu entwickeln.

Bild oben: Ein Ausschnitt des Polyline-Projekts mit automatisierten Systemen von Grenzebach, DyeMansion und EOS am Additive Manufacturing Campus von BMW. Quelle: DyeMansion

Weitere Informationen:

• https://www.bmwgroup.com/de.html
• https://dyemansion.com/de/
• https://www.eos.info/en/polyline
• https://www.grenzebach.com/de/

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