Laufzeit: 01.04.24 – 31.03.28 - Dieses Vorhaben wurde von der TH Wildau bei der Investitionsbank des Landes Brandenburg (ILB) im Rahmen des Förderprogramms „Stärkung der technologischen und anwendungsnahen Forschung an Wissenschaftseinrichtungen (StaF-Richtlinie)“ eingereicht und befindet sich aktuell in der Prüfung.

Dieses Vorhaben wurde unter der Bündnissführung von der SONOTEC GmbH zusammen mit 14 weiteren Partner aus Mitteldeutschland beim Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Förderprogramms „RUBiN – Regionale unternehmerische Bündnisse für Innovation“ eingereicht und erhielt am 01.11.2023 die Bewilligung. Unter den 14 Partner befinden sich 8 Partner des Netzwerkes QMD-3D. Es wurden insgesamt 20 Einzeläntrage für 5 Vorhaben gestellt. Das Fördervolumen beträgt ca. 9 Mio. €. Ziel ist es ein neues Kompetenzzentrum zur Qualitätssicherung in der Additiven Fertigung in Mitteldeutschland zu etablieren. Es werden durch die RUBIN-Förderung in den nächsten Jahren Projekte für qualitätssichernde Maßnahmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette der additiven Fertigung entwickelt und durchgeführt.

Es handelt sich um ein INNO-KOM-Projekt. Mit der Evolution additiv hergestellter Bauteile vom Rand- in den Mainstream-Bereich der Produktionstechnik werden von den Unternehmen auf allen Ebenen der Wertschöpfung Lösungen benötigt, um ihre Designs und ihre Erfindungen vor Fälschung und Kopien zu schützen. Dies ist nur mit der Herstellung fälschungssicherer Bauteile mittels 3D-Druck möglich. Gerade für kleinere und mittelgroße Unternehmen sowie Start-ups ist die Thematik des 3D-Drucks auf Grund der vergleichsweise niedrigen nötigen Investitionen und der hohen Flexibilität dieser Fertigungstechnologie sehr interessant. Gleichzeitig werden hier dringend unkomplizierte und höchst flexible Methoden des Kopierschutzes benötigt, um auch möglichst vielen kleineren Firmen den Schutz ihres geistigen Eigentums und damit ihres Wirtschaftsmodells zu ermöglichen.

Dieses Thema soll in dem hier vorgestellten F&E-Ansatz vorangetrieben werden. Darüber hinaus löst das im F&E-Projekt angestrebte Vorgehen mehrere Herausforderungen. Es werden unsichtbare Codierungen von zusätzlichen Informationen in das Bauteil über den Herstellungsprozess eingefügt, ohne dass strukturelle Bauteilveränderungen nötig werden. Damit gelingt eine Absicherung gegenüber Fälschungen und Markenpiraterie. Es soll eine Grundlage für die Sicherstellung der Qualitätskette vom Material bis zum Produkt per bauteilindividueller Markierung geschaffen werden. Damit wird eine lückenlose Verfolgbarkeit der Produkte entlang der Wertschöpfungskette bis hin zum finalen Einsatz ermöglicht. Im Falle eines Bauteilversagens können mögliche Qualitätsmängel in der Fertigungskette identifiziert werden. Des weiteren soll eine intelligente Verknüpfung des Additive-Manufacturing-Systems mit dem gedruckten Bauteil vorangetrieben werden.

Es handelt sich um ein INNO-KOM-Projekt. Gegenstand ist die Entwicklung eines Herstellungsverfahrens zur Fertigung von Widerstandsheizelementen mit nahezu beliebiger, komplexer Geometrie. Es sollen elektrisch leitfähige Materialien auf Basis von Polymeren verwendet werden. Grundsätzlich zu erfüllendes Ziel ist die gleichmäßige, schnelle und regelbare Erwärmung der Heizelemente an definierten Flächen durch elektrischen Stromfluss. Die Auslegung der Heizelemente erfolgt unterstützt durch FEM-Simulationen. Im Rahmen des Projektes werden dafür Messverfahren zur elektrischen und thermischen Charakterisierung additiv gefertigter Bauteile entwickelt, sowie gekoppelte thermisch-elektrische FEM-Simulationsmethoden, welche die fertigungsbedingt anisotropen Bauteileigenschaften berücksichtigen.

Erstes Hauptziel des Projekts ist die Entwicklung eines geeigneten Materials, elektrisch leitfähigen und hinreichend temperaturbeständigen Materials. Zweites Hauptziel ist die Materialcharakterisierung und Entwicklung einer Simulationsmethode zur Unterstützung der Auslegung von Widerstandsheizelementen. Drittes Hauptziel ist die Charakterisierung exemplarisch hergestellter Heizelemente hinsichtlich der wesentlichen qualitätsbestimmenden Merkmale (Heizleistungsverteilung, Temperaturbeständigkeit, Langzeitstabilität). Die im Projekt entwickelten Materialien und Verfahren sollen die Herstellung von Widerstandsheizelementen, sowohl als Prototyp als auch als Endprodukt, mit marktüblichen FDM/FF-3D-Druckern ermöglichen. Die Heizer sollen eine schnelle Temperaturregelung und Erwärmung an mindestens einer definierten Fläche gewährleisten