PROJEKTE

Smart Extruder

Das Ziel des Projekts (Projektlaufzeit 01.01.2023 bis 31.12.2024) ist die Entwicklung eines sensorintegrierten Handschweißextruders inkl. einer KI-gesteuerten und teilautomatisierten Regelungs- und Steuerungseinheit. 

Kunststoffprodukte sind in vielen Bereichen unseres Lebens unverzichtbar geworden. Kunststoffbauteile im Meterbereich, wie z. B. im Rohrleitungsbau, werden auf der Baustelle aus Einzelelementen zusammengeschweißt. Dafür wird häufig das flexible Extrusionsschweißen eingesetzt. Die Ausführung erfolgt dabei jedoch manuell, wodurch das Schweißergebnis maßgeblich von der Erfahrung und dem Feingefühl des Schweißers abhängig ist. Bei Materialien mit kleinen Verarbeitungsfenstern sind reproduzierbare und hohe Schweißnahtqualitäten nur schwer umsetzbar. Deswegen werden Materialien eingesetzt, die schlechtere Eigenschaften aufweisen, aber leichter zu schweißen sind.

Durch die Entwicklung des neuartigen Handschweißextruders wird es erstmals möglich, manuelle Einflüsse der ausführenden Person auf ein Minimum zu reduzieren und somit hochqualitative und reproduzierbare Schweißnähte zu erzeugen. Zur Umsetzung werden verschiedene Sensoren zur Überwachung aller relevanten Einflussgrößen in einen Handschweißextruder integriert. Mittels einer künstlichen Intelligenz (KI) werden die gemessenen Parameter kontinuierlich ausgewertet, die optimalen Schweißparameter ermittelt und über eine teilautomatisierte Steuerungs- und Regelungseinheit angepasst. 

Für weitergehende Informationen kontaktieren Sie gerne einen der am Entwicklungsprojekt beteiligten Netzwerkpartner: 

• WEGENER International GmbH 
•  SKZ – KFE gGmbH 
•  IANUS Simulation GmbH 

SAUS

Das Ziel des Projekts (Projektlaufzeit 01.01.2023 bis 31.12.2024) ist die Entwicklung eines Simulationstools zur effektiven Auslegung von neuen Bauteilen für das Ultraschallschweißen. 

Das Ultraschallschweißen wird in vielen Bereichen der kunststoffverarbeiteten Industrie eingesetzt. Es wird vor allem zum Fügen von Kleinteilen genutzt und findet u. a. Anwendung in der Automobilindustrie, der Medizin- und Pharmaziebranche, der Verpackungs- und Spielzeugindustrie sowie in der Elektrotechnik.

Beim Ultraschallschweißen wird durch eine geschickte Bauteilauslegung eine über die Sonotrode eingeleitete Schwingung gezielt über Energierichtungsgeber zur Fügezone geleitet. In dieser erfolgt eine präzise Verschweißung der Werkstücke. Sowohl Bauteil als auch das Schwingsystem der Schweißanlage müssen aufeinander abgestimmt werden. Die wesentlichen Komponenten von Ultraschallschweißanlagen sowie die Bauteilgeometrien der zu fügenden Einzelbauteile werden dazu bisher in einem iterativen Prozess zeit- und kostenintensiv empirisch ausgelegt. 

Durch das neue Simulationstool sollen nun gegenseitige Beeinflussungen im Schwingverhalten der Maschinenkomponenten als auch relevante Einflüsse auf das Schwingverhalten der Einzelbauteile während des Fügeprozesses erstmals simulativ berücksichtig werden. Dadurch kann ein ideales Aufschmelzverhalten und somit eine hohe Schweißnahtqualität erreicht werden. Die Entwicklungszyklen für neue Bauteile werden mithilfe des neuen Simulationstools deutlich reduziert.

Zusätzlich wird in dem Projekt eine automatische Prozessüberwachung entwickelt, mit der nicht der Spezifikation entsprechenden Bauteile über eine Thermokamera bereits während des Schweißprozesses zuverlässig erkannt und ausgeschleust werden können.

Für weitergehende Informationen kontaktieren Sie gerne einen der am Entwicklungsprojekt beteiligten Netzwerkpartner:

•  SUCO Robert Scheuffele GmbH & Co. KG 
•  SKZ – KFE gGmbH
•  Weber Ultrasonics AG