FORSCHUNGSPROJEKTE

KI-Opti-pAck

Ganzheitliche KI-basierte Optimierung von Kunststoffverpackungen mit Rezyklatanteil

Künstliche Intelligenz (KI) kann dabei helfen, Abfall zu reduzieren und Ressourcen ganzheitlich zu nutzen. Damit dieses Potenzial genutzt werden kann, werden im Anwendungshub KI-Methoden der gesamten Wertschöpfungskette erprobt.

Verpackungen machen den größten Teil der Kunststoffabfälle weltweit aus. Aktuell gelangt leider nur ein geringer Teil des Kunststoffs zurück in den Kreislauf. Im Forschungsprojekt „KI-Anwendungshub Kunststoffverpackungen – nachhaltige Kreislaufwirtschaft durch Künstliche Intelligenz“ werden KI-Methoden genutzt, um die Nachhaltigkeit von Kunststoffverpackungen zu verbessern.

Die Innovationslabore KIOpti-Pack (Design und Produktion) und K3I-Cycling (Kreislaufschließung) arbeiten daran, die Wertschöpfungskette von Kunststoffverpackungen zu schließen.

Weitere Informationen finden Sie hier.

HyTraM

Entwicklung hybrider temperaturwechselbeständiger Werkstoffverbunde aus transparenten Materialien für innovative Funktions- und Designbauteile.

Transparente Funktions- und Designbauteile werden für vielfältige Anwendungen in den Bereichen Medizin, Biotechnologie/Mikrofluidik, Automotive, Displays und Beleuchtungstechnik eingesetzt und bestehen entweder aus Glas oder Kunststoff.

Neben der hohen Lichtdurchlässigkeit hat jeder dieser beiden Werkstoffe spezifische Nachteile, die dessen Verwendung einschränkt. Während bei Glaskomponenten die Formvielfalt beschränkt ist, bieten Kunststoffbauteile nur geringe Kratzfestigkeit, sind wenig beständig gegen Chemikalien und erlauben nur geringe Betriebstemperaturen sowie Temperaturwechselzyklen.

Hybride Glas-Kunststoff Werkstoffverbunde können diese Beschränkungen aufheben, da sie die Vorteile der beiden Materialsorten kombinieren. Derzeit werden solche Compounds durch Kleben hergestellt, erlauben dann aber nur wenige Temperaturwechselzyklen und besitzen nur geringe Festigkeiten. Die stoffschlüssige Verbindung der beiden Werkstoffe durch Hinterspritzen der Glaskomponente mit Kunststoff ist zwar in Ansätzen getestet worden, benötigt aber spezielle, je nach Compound nicht verfügbare Haftvermittler und ist hinsichtlich der Glastoleranzen beim Einlegen in das Spritzgießwerkzeug nicht zufriedenstellend.

Mittels einer laserbasierten Verbindungstechnik, bei der die Glaskomponente zunächst laserstrukturiert und dann sowohl durch Laserstrahlfügen als auch durch Hinterspritzen mit der Kunststoffkomponente verbunden wird, entsteht ein hybrider Glas-Kunststoff Verbund mit hoher Temperaturwechselbeständigkeit.

VMAP

Virtual Material Modelling in Manufacturing

Das ITEA-VMAP-Projekt zielt darauf ab, ein gemeinsames Verständnis und interoperable Definitionen für virtuelle Materialmodelle in CAE zu erlangen.
Anhand von industriellen Anwendungsfällen aus wichtigen Materialbereichen und mit repräsentativen Fertigungsprozessen werden neue Konzepte für eine universelle Schnittstelle zum Materialaustausch für virtuelle Engineering-Workflows erstellt.

Herausforderung angenommen

Das Fehlen von Softwarestandards in virtuellen Engineering-Workflows und inkompatiblen Schnittstellen für die Übertragung virtueller Materialinformationen verursacht nicht nur zusätzliche Kosten und komplexe manuelle Anpassungen, sondern führt auch zu unflexiblen IT-Lösungen, Informationsverlust und erheblichen Verzögerungen im gesamten Entwurfsprozess. Die Standardisierung von Materialschnittstellen in CAE ist daher für alle Industriesegmente von entscheidender Bedeutung, in denen das Materialverhalten für die Produkt- und Prozessgestaltung von zentraler Bedeutung ist.

TSchaum + Funktion

Netzwerk Leichtbau

Funktionsgerechte Bauweisen mit thermoplastischen Schäumen - unter dieser Überschrift agiert das im Oktober 2017 gegründete Netzwerk "TSchaum+Funktion" im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) unter der Federführung der Kunststoff-Zentrum in Leipzig gGmbH (KUZ).

ZIM-Kooperationsnetzwerke bieten kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) eine Plattform, um Kompetenzen aus verschiedenen Industriezweigen zu bündeln. Die Zusammenarbeit erleichtert die Umsetzung neuester Entwicklungen der Wissenschaft und Technik in marktfähige Produkte. Das KUZ fungiert als Netzwerkmanagementeinrichtung, koordiniert und unterstützt die Zusammenarbeit der Partner.

CoSiMa

Connecting simulation and machine to optimize the production process of injection molded parts

Ziel des Forschungsprojektes „Connecting simulation and machine to optimize the production process of injection molded parts – CoSiMa“ (03INT507BA) ist es, eine lückenlose Kommunikation zwischen Prozesssimulation und Spritzgießmaschine zu realisieren.

Mit einem internationalen Konsortium aus deutschen und slowenischen Unternehmen sowie dem slowenischen Forschungscluster Tecos – Slovenian Tool and Die Development Centre, Celje, Slowenien wird eine Transferfunktion entwickelt, um simulationsbasierte Einstelldatensätze direkt der Spritzgießmaschine zu übergeben. Mithilfe eines Manufacturing Execution Systems (MES) als Mediator zwischen Simulation und Maschine, wird es zudem möglich sein, den Bediener an der Maschine im Einstellprozess durch die Bereitstellung der Simulationsergebnisse eines relevanten Prozessfensters zu unterstützen.

Das IKV koordiniert neben den eigenen inhaltlichen Tätigkeiten auch die erfolgreiche internationale Kooperation im Konsortiums. ARBURG treibt die maschinenseitige Entwicklung der notwendigen Schnittstellen und der Maschinensteuerung voran, während GRP die Infrastruktur zum Datenhandling bereitstellt. Simcon forciert die simulationsseitige Schnittstelle und die hinterlegten Materialmodelle. TECOS koordiniert die Arbeiten der slowenischen Partner und die Betrachtung werkzeugabhängiger Einflussfaktoren, während Praxistests bei den Partnern KOLEKTOR und TEHNOMAT durchgeführt werden.