Das DLR Innovation Lab Empower Additive Extrusion (EmpowerAX) beschäftigt sich als internationale und industriediversifizierte Plattform im Bereich Additiver Extrusionstechnologien intensiv mit den Themen der Technologiebewertung und Evaluierungsketten sowie der Identifikation von Anwendungsszenarien. Ziel ist es hierbei den Technologietransfer zu beschleunigen und so die Zugänglichkeit zu Additiven Extrusionstechnologien für die breite Industrie zu stärken. Am 6. Mai und 27. Mai 2021 lädt EmpowerAX die in das Innovation Lab involvierten Technologieanbieter und -nutzer dazu ein, die Themen Technologiebewertung und Evaluierungsketten sowie die Herausforderungen in der Praxis in interaktiven Onlineworkshops anhand praktischer Situationen zu diskutieren.
Schlüsseltechnologie der Additiven Fertigung
Die Additive Fertigung, auch als 3D-Druck bezeichnet, gewinnt zunehmend an Bedeutung für die Industrie und ist in diversen Industriezweigen bereits ein etabliertes Herstellungsverfahren. Die Additive Extrusion mit Endlosfaserverstärkung kann hierbei als Erweiterung des konventionellen Materialextrusions-3D-Drucks beschrieben werden und gilt als Schlüsseltechnologie für einen zukünftig erfolgreichen Einsatz thermoplastischer Verbundwerkstoffe in weiten Industriebereichen. Die Kombination der hervorragenden mechanischen Eigenschaften von Endlosfasern mit der Designfreiheit der Additiven Fertigung ermöglicht die präzise Orientierung der Verstärkungsfasern entlang kritischer Lastpfade. So können belastbare und individualisierte Leichtbaustrukturen aus endlosfaserverstärkten Thermoplasten gefertigt werden. Anders als der klassische 3D-Druck, ist die Additive Extrusion mit Endlosfaserverstärkung noch nicht in diesem Maße etabliert.
Die Nutzerperspektive
Ist die Additive Extrusionstechnologie für mich als Technologienutzer und mein individuelles industrielles Anwendungsumfeld geeignet? Wie wähle ich die für mich passende Technologie aus? Und was muss ich tun, um diese Technologie in mein Anwendungsumfeld zu implementieren?
Dies sind Fragen, die sich potenzielle Nutzer Additiver Extrusionstechnologien stellen und für die das DLR Innovation Lab EmpowerAX als internationaler Technologietreiber im Bereich Additiver Extrusion Antworten bereitstellt. Zu den Hauptaufgaben von EmpowerAX zählen die Technologiebewertung und Evaluierungsketten sowie die Identifikation und Entwicklung von Anwendungsszenarien für Additive Extrusion. Der Bereich der Technologiebewertung und Evaluierungsketten zielt darauf ab, den Aufwand zur Identifikation eines passenden Technologieansatzes im Umfeld Additiver Extrusion für einen spezifischen Anwendungsfall zu reduzieren und so den Technologietransfer zu beschleunigen.
Den ersten Schritt hierzu bietet ein Set von Parametern zur Technologiebewertung, das sog. Performance Indicator Set (PI). Dieses unterstützt potenzielle Technologiennutzer dabei selbstständig beurteilen zu können, ob die Additive Extrusion für ihr individuelles Anwendungsumfeld geeignet ist. Dieses PI-Set wurde mit den Technologieanbietern und -nutzern im EmpowerAX Innovation Lab abgestimmt und ein sog. „Common Understanding“ erzielt, welches einen Schritt in Richtung Standardisierung darstellt.
Neutrale Technologiebewertung und vereinfachte Pre-Evaluierung im Stufensystem
EmpowerAX baut gegenwärtig eine anwendungsorientierte Evaluierungskette sowie ein First-Stage-Assessment-Program zur Technologiebewertung auf. Dafür wurden die Additiven Extrusionstechnologien mit Endlosfaserverstärkung der derzeit weltweit am Markt verfügbaren Technologieanbieter anhand eines Technology Specification Sheets steckbriefartig erfasst. Technische Datenblätter von industriell verfügbaren Technologien gaben hierbei einen Überblick über allgemeine Eigenschaften, welcher durch das in EmpowerAX entwickelte PI-Set erweitert wurde. Die so erfassten Informationen sind für die Technologieanbieter- und Nutzer in EmpowerAX direkt zugänglich und bilden das sog. „1st Stage Technology Screening“ und damit den Ausgangspunkt der Technologiebewertung.
Nach der Erfassung der am Markt verfügbaren Technologien, werden die hierbei generierten Informationen in EmpowerAX bereitgestellt. Im nächsten Schritt erfolgt eine Pre-Evaluierung zur Beurteilung der Eignung des Prozesses und der erforderlichen Anpassungen aufgebaut. Hierzu arbeitet EmpowerAX derzeit an einer Methodik zur Identifikation spezifischer Anforderungen verschiedener Branchen und Anwendungsfälle sowie den zur Definition benötigten Anpassungen. Darauf baut die Entwicklung eines Vorgehens zur Abschätzung der technologischen Machbarkeit sowie des Aufwands für den Technologietransfer auf. Außerdem identifiziert EmpowerAX die notwendigen Schritte für eine erfolgreiche Integration. In enger Zusammenarbeit mit den Technologieanbietern und Technologienutzern eruiert EmpowerAX die hierzu benötigten Daten und Informationen.
Einen detaillierteren Einblick in die Inhalte der einzelnen Stufen der EmpowerAX Evaluierungskette gaben Xenia Stumpf und Maik Titze bereits in einem Blog-Beitrag zu EmpowerAX in Composites World aus dem Februar 2021.
Additive Fertigung endlosfaserverstärkter Prüfkörper zur Ermittlung definierter Performance Indikatoren
Digitale Diskussion im EmpowerAX-Netzwerk mit Anwendungsorientierung
Zur nutzer- und anwendungsorientierten Ausgestaltung des First-Stage-Assessment-Program zur Technologiebewertung sowie der Evaluierungskette bietet EmpowerAX zwei Onlineworkshops im Mai dieses Jahres an. In interaktive Zusammenarbeit werden hierbei mögliche Herausforderung und Praxisproblemen zu den nachfolgenden Workshopthemen identifiziert und diskutiert.
Transfer of Additive Extrusion in specific industries – A first step for successful implementation, 06. Mai 2021, 15:00–17:00 UTC+2
Inhalte:
- Identifikation von Anwendungsanforderungen and die Additive Extrusion
- Ausgehend von praktischen Use Cases
- Austausch zu ähnlichen Use Cases in weiteren Industriebereichen
Assessing Additive Extrusion technologies – Practical Challenges and potential Solutions, 27. Mai 2021, 15:00–17:00 UTC+2
Inhalte:
- Kurze Vorstellung der Ergebnisse nach eigener Durchführung des First-Stage-Assessment-Program an bekanntem Drucksystem
- Abstimmung des First-Stage-Assessment-Program mit Expertise der Teilnehmer
- Diskussion praktischer Herausforderungen und weiterer technologischer Ansätze
Die Vorbereitungen der Workshops werden von EmpowerAX bereits seit Anfang des Jahres intensiv verfolgt. Sie umfassen neben der Vorbereitung und Erprobung eines professionellen Päsentations-Set-Up auch die Erfassung benötigter Parameter in unseren Prüflaboren.
Die EmpowerAX Online Workshops sind an die Mitglieder des EmpowerAX Innovation Labs gerichtet, die Anmeldung kann per Mail oder über den in der Einladung beigefügten Link erfolgen.
Die EmpowerAX Online Workshops sind an die Mitglieder des EmpowerAX Innovation Labs gerichtet, die Anmeldung kann per Mail oder über den in der Einladung beigefügten Link erfolgen.
Das Thema Technologiebewertung und Evaluierungskette, wie auch weitere wichtige Themen im Kontext Additiver Extrusionstechnologien aus den Bereichen Qualitätssicherung, Konstruktion und Simulation sowie Prozessintegration werden beim jährlichen EmpowerAX-Event am 16. September 2021 thematisiert.
Weitere Informationen zu EmpowerAX sind ebenfalls auf der Webseite unter www.empowerax.dlr.de zu finden.
