MWK Restore

Ausgehend von der Vision einer nachhaltigen Gesellschaft, welche eine lange Nutzbarkeit von Produkten und ein Recht auf Reparatur festlegen möchte, wird eine Strategie zur Reparatur und Modifikation (Remanufacturing) von Produkten benötigt. Dazu wird eine bestehenden Fertigungsanlage hard- und softwaretechnisch weiterentwickelt, um perspektivisch eine hohe Flexibilität beim Remanufacturing verschiedener Bauteile zu bieten. Das zu bearbeitende Bauteil kann durch die Anlage ressourcenschonend geöffnet, zerlegt, repariert, oder angepasst und wieder zusammengesetzt werden. Durch die Kombination verschiedener Fertigungsprinzipien können so Bauteile mit hoher Variantenvielfalt effizient hergestellt und repariert werden.

Ziel des Projekts ist der Aufbau einer Remanufacturing-Prozesskette zur ressourcenschonenden und effizienten Reparatur und Modifikation von funktionellen, hybridisierten Polymerbauteilen, am Beispiel einer Axialflussmaschine (Elektromotor).

Dazu wird auf einer additiv-subtraktiv arbeitenden Fertigungsanlage aufgebaut. Es wird zusätzlich ein Lasersystem für eine minimalinvasive Bearbeitung integriert. Die Anlage wird außerdem softwareseitig weiterentwickelt, um einen Remanufacturing-Prozess zu ermöglichen. Parallel wird eine digitale Prozessplanung aufgebaut, die eine iterative, bauteilspezifische Kombination der einzelnen Fertigungsschritte erlaubt.

Das zu bearbeitende Produkt kann durch die Anlage ressourceneffizient geöffnet, zerlegt, repariert und wieder zusammengesetzt werden. Zusätzlich ist eine Steigerung der Variantenvielfalt auch nach dem Herstellungsprozess realisierbar, da das Verfahren eine gezielte Modifikation gebrauchter Bauteile ermöglicht. Dies erfordert daher nicht nur Forschung im Bereich der Fertigungs- und Werkstofftechnologien, sondern auch grundlegende Überlegungen zu Design und Auslegung der Produkte unter Berücksichtigung der zukünftigen Remanufacturing-Prozesse.

Der Institutsteil Leichtbau forscht in diesem Projekt an Methoden zur skalenübergreifenden Prozesssimulation des Materialextrusionsprozesses. Mit Hilfe der entwickelten Methoden soll die prozessbedingte Bauteilfestigkeit vorhergesagt werden. Ein Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Vorhersage der auftretenden Grenzflächenfestigkeiten zwischen zwei abgelegten Strängen sowohl auf Mesoebene als auch im späteren Bauteil selbst.