Formnext 2025: Fraunhofer IAPT rozšiřuje automatizaci aditivní výroby

Řešení strojového vidění od Fraunhofer IAPT umožňuje flexibilní analýzu v reálném čase až na úroveň pixelů ve výrobě. Použití syntetických dat pro trénink AI zajišťuje rychlé zavádění. (Zdroj: M. Voigt, Copyright: Fraunhofer IAPT)

Na veletrhu Formnext 2025 představí Fraunhofer IAPT různé systémy uchopovačů v automatizované výrobní lince AM. (Zdroj: Madison Kepros, Copyright: Fraunhofer USA Center Midwest (CMW))

Zařízení Fraunhofer pro technologie aditivní výroby IAPT představuje na Formnext 2025 (stánek D 69, hala 12.0) zaměření na automatizaci aditivní výroby.

Na základě výrobní trasy AM ukazuje zařízení Fraunhofer kolaborativní roboty s flexibilními uchopovacími systémy a cenově dostupnou, AI založenou kontrolu kvality pomocí strojového vidění. Automatizace a snížení manuálních pracovních kroků jsou také v centru pozornosti u exponátů zaměřených na manipulaci a obrábění geometricky složitých nebo vysoce jemných základních struktur a technologie pro in-situ vyhlazování plastových dílů.

Minimální nároky na strojové vidění při kontrole kvality

Fraunhofer IAPT urychluje a zjednodušuje kontrolu kvality aditivní výroby (anglicky Additive Manufacturing – zkráceně AM) inovativní kombinací strojového vidění a cenově dostupných kamerových systémů. Jednoduchá kamera a AI založené vyhodnocení obrazových dat nahrazují dosud vyžadovanou vysoce specializovanou senzoriku.

Také náročná výroba rozsáhlých, reálných obrázků pro trénink umělé inteligence odpadá. Místo toho Fraunhofer IAPT generuje a využívá syntetická data. Tento přístup urychluje dostupnost modelů AI pro analýzu obrázků a jejich použití při rozpoznávání a hodnocení objektů v reálném čase bez ztráty kvality.

Řešení pokrývá důležité kroky kontroly kvality, jako je měření objektů nebo identifikace chyb. Oblasti použití však přesahují kontrolu kvality. Dalším příkladem je identifikace a třídění dílů v rámci automatizace výrobního procesu.

Univerzální uchopovací systém přináší flexibilitu do automatizace AM procesů

Výrobní podniky obvykle používají aditivní výrobu pro díly v malých sériích a často s proměnlivými geometriemi. Široké spektrum tvarů a objektů výrazně omezuje použití klasických automatizačních řešení pro AM. Nový, geometricky nezávislý uchopovací systém Fraunhofer IAPT odstraňuje tato omezení: zvládá manipulaci s různými díly – ať už jde o kompletní výrobní platformu, složitou geometrii nebo jemné struktury. Tato flexibilita umožňuje například cílené nasazení kolaborativních robotů v rámci výrobního řetězce AM.

Tento flexibilní uchopovací systém umožňuje automatizaci manuálních pracovních kroků i při malých sériích a jednotlivých dílech ekonomickým způsobem. Navíc se díky tomu odstraňují nákladné bezpečnostní systémy a zóny s omezením přístupu, které jsou nutné při práci s člověkem v centru pozornosti kolaborativní robotiky.

Procesy pro automatizované obrábění jemných struktur

Vývoj aditivních procesů pro obrábění geometricky složitých a jemných struktur jakéhokoliv rozměru patří mezi specializace Fraunhofer IAPT. Na Formnext představuje zařízení aditivní zesílení kované základní struktury pro výrobu vodicí hrany, tzv. Metal Leading Edge, určené k ochraně turbínových lopatek CFRP.

Ve výrobním procesu zařízení Fraunhofer IAPT přijímá kovanou základní strukturu a na její úzký okraj aplikuje dodatečný materiál metodou DED-LB/P. Přesné umístění materiálu, správný úhel a přesné dodání energie vyžadují složitou strategii obrábění a přesné řízení procesu. Odborníci Fraunhofer IAPT umožňují realizaci v synchronizovaném pohybu s osmi osami pomocí vlastního softwaru pro plánování procesu a trajektorie. Tento přístup zajišťuje spolehlivé nanášení titanové slitiny a zároveň chrání jemný díl před poškozením.

Odbornost Fraunhofer IAPT v práci s jemnými velkými strukturami umožňuje hybridní výrobu vodicí hrany, čímž se šetří více než polovina titanové slitiny potřebné při čistě konvenční výrobě. Kromě úspory materiálu snižuje hybridní výroba také opotřebení nástrojů a náklady na následné obrábění.

Automatizované dokončování jako součást výrobního procesu plastových dílů

Fraunhofer IAPT představuje inovaci v automatizovaném dokončování plastových dílů. Technologie lze integrovat do stávajících FDM tiskáren a in-situ vyhlazuje povrch dílu – tedy již během výroby. Odpadá tak nutnost následného obrábění, což snižuje celkovou dobu výroby až o 50 %. U jednoho dílu lze dosáhnout úspor až 80 %.

Od výzkumu k průmyslové hodnotové řetězci

Fraunhofer IAPT představuje své vývoje na Formnext 2025 v rámci automatizované výrobní řetězce AM. Experti z různých technologických a odborných oblastí odpovídají během celé doby veletrhu na individuální otázky.

Kromě technických inovací Fraunhofer IAPT představí také své centrum výkonnosti IAMHH® na stánku Fraunhofer IAPT. Cílem je přenést výsledky výzkumu v oblasti aditivní výroby do průmyslové praxe. Mezi transferové cesty patří například vzdělávání odborníků, zajištění infrastruktury pro AM, podpora spin-offů a přímý bilaterální výzkum s koncovými uživateli.