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Was passiert im Labor?

Der Fokus der Forschungsarbeit im Labor AIMS liegt auf der Weiterentwicklung von Fertigungstechnologien mit Schwerpunkt auf additiven Verfahren, dem Einsatz von Methoden der künstlichen Intelligenz für ressourceneffiziente Produktentwicklung und intelligente Fertigungsprozessregelung und der Erforschung des Potentials von recycelten Werkstoffen.

Lehre im Labor

Neben der Durchführung einer Vielzahl an Abschlussarbeiten, wie Bachelor- oder Masterarbeiten, werden die in der Forschung erzielten Erkenntnisse auch in Lehrveranstaltungen den Studierenden vermittelt. Dazu gehören mitunter Vorlesungen wie Additive Fertigung in der Medizintechnik, Additive Fertigung im Supply Chain Management oder Digitale Produktentwicklung von additiv gefertigten Medizinprodukten.

Forschung im Labor

Im Bereich der Additiven Fertigung beschäftigt sich das Team mit dem Einsatz von KI-gestützter Sensorik für eine Inline-Fehlerdetektion von 3D-Druckern, um bereits direkt während des Druckprozesses eine verlässliche Bauteilbewertung zu ermöglichen. Des Weiteren werden Alt-Kunststoffe zu Filament für 3D-Drucker recycelt und dabei die Auswirkungen unterschiedlicher Alterung auf den Recycle- und nachfolgenden Druckprozess analysiert.

Die für das Fügen von Leiterplatinen mit Kunststoffgehäusen im Bereich der Sensorik und Aktuatorik bedeutende Fügetechnologie des Warmverstemmens wird mit dem Ziel das grundlegende Prozessverständnis zu vertiefen und das einsetzbare Werkstoffspektrum zu erweitern ebenfalls erforscht.

Das aktuell geförderte Forschungsprojekt „rAIse – Creating an AI mindset“ in Kooperation mit der Technischen Hochschule Deggendorf hat sich das Ziel gesetzt den Kenntnisstand zum Thema KI in regionalen Unternehmen durch Weiterbildungsangebote auszudehnen, um potentielle Einsatzmöglichkeiten von KI-Methoden zu erschließen.

Die Ergebnisse in den unterschiedlichen Bereichen werden durch wissenschaftliche Beiträge in Fachzeitschriften einer breiten Öffentlichkeit zugänglich gemacht.

  • Max Raths, Lukas Bauer, Andreas Kuettner, Samuel Fischer, Tobias Laumer: Cumulative error detection for non-destructive determination of component density and tensile strength in fused layer modeling processes. In: Progress in Additive Manufacturing, Eingereicht, 2023.
  • Andreas Kuettner, Max Raths, Samuel Fischer, Tobias Laumer: Heat staking of polymer parts generated by fused layer modeling. In: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, Eingereicht, 2023.

Unsere Kompetenzen

Foto: Tobias Laumer / OTH Regensburg

Additive Fertigung

Das Labor verfügt über sehr viel Erfahrung im Bereich der Bauteilgestaltung, der Prozessentwicklung und auch Nachbearbeitung von additiven Bauteilen. Neben der Qualifikation von neuen Werkstoffen ist auch die Erforschung des Einsatzpotentials von recycelten Werkstoffen ein wichtiges Thema.

Foto: Tobias Laumer / OTH Regensburg

Fügetechnologien für Kunststoffe

Neben dem Warmverstemmen von Kunststoffen beschäftigt sich das Labor auch mit anderen Fügetechnologien, wie dem Laserdurchstrahlschweißen oder formschlüssigen Verbindungstechniken.

Foto: Tobias Laumer / OTH Regensburg

KI-gestützte Prozesssteuerung und -regelung

Eine weitere Kompetenz des Labor AIMS besteht in der intelligenten Prozesssteuerung und -regelung. Hierzu wird je nach Fertigungsprozess unterschiedliche Sensorik (z.B. Thermokameras, Vibrationssensoren, Kameras im sichtbaren Wellenlängenbereich) in einen bestehenden Fertigungsprozess integriert. Die daraus gewonnenen Daten werden anschließend bewertet und bilden die Basis für das Training unterschiedlicher KI-Methoden, wie bspw. künstlich neuronalen Netzen, die final eigenständig eine Prozessbewertung durchführen können.

Foto: Tobias Laumer / OTH Regensburg

Werkstoff- und Bauteilqualifizierung

Für eine optimale Einrichtung von Fertigungsprozessen oder dem Identifizieren von Prozessfehlern ist eine aussagekräftige Werkstoff- und Bauteilqualifizierung von essentieller Bedeutung. Im Labor AIMS stehen hierfür eine sehr große Auswahl an Qualifizierungsmethoden zur Verfügung.

Für weitere Detailinformationen können Sie gerne unseren Qualifizierungskatalog anfordern.

Laborausstattung

  • Diverse Fused Layer Modelling (FLM)-Drucker
  • Warmverstemm-Anlage
  • Prozesskette zur Filamentherstellung (Mühle, Trocknungsofen, Extruder, Aufwickeleinheit)
  • Anlagen zur Werkstoff- und Bauteilcharakterisierung (Schleif- und Poliermaschinen, Laser Scanning Mikroskop, 3D-Scanner, etc.)

Das Team