Több hatékonyság és fenntarthatóság a felületi technikában

Festékvizsgálat a Fraunhofer IPA-nál: Egy robot festéket permetez egy ütőfára, és egy inline lézeres detektor, valamint további szenzorok rögzítik mindezt. A keletkezett adatokból mesterséges intelligenciát tanítottak be. © Fraunhofer IPA/Fotó: Rainer Bez

Előzetesen számítógépen szimulált előkezelés, mesterséges intelligencia által felügyelt festési folyamat és vízalapú cink alapozó: a „Finishing for Compliments” mottó alatt a Fraunhofer IPA április közepén a PaintExpo-n betekintést nyújt aktuális kutatási projektekbe: 1. csarnok, 1322-es stand.

„Finishing for Compliments – kutatással és know-how-val valódi bókokért” – ezzel a mottóval állítja ki a Fraunhofer Intézet a Gyártástechnika és Automatizálás IPA kutatócsoportja a idei PaintExpo-n. Április 14-től 17-ig betekintést adnak aktuális kutatási projektekbe, amelyek fenntarthatóbbá és okosabbá, mesterséges intelligencia által támogatott festési folyamatokat tesznek lehetővé a bevonó vállalatok számára – és így talán még a vásárlói bókokat is kivívják.

A sűrített levegős csiszolás digitalizálva

Így fejleszti a Jörg Schieweck a folyamatmodellezés és felügyelet kutatócsoportjától a „DigiStrahl” projektben egy szimuláció-alapú előkezelési folyamatot. Ennek során a „sűrített levegős csiszolás” nevű eljárást digitálisan ábrázolják, elemzik és optimalizálják.

Hasonlóan a magasnyomású mosóhoz, a sűrített levegős csiszolás során szilárd részecskéket lőnek egy fémes felületre. Ennek eredményeként egységes felületi egyenetlenség alakul ki, amely biztosítja, hogy a következő bevonatolási folyamat során a festék megtapadjon a felületen. A számítógépes szimuláció segítségével meg lehet határozni, mely csiszolóanyag és mely beállítások a legjobbak az eredmény szempontjából. Ez a digitalizált sűrített levegős csiszolás növeli a hatékonyságot, és sok kis- és középvállalkozásnak jelent megtakarítást, mivel kevesebb csiszolóanyagot és energiát fogyaszt, valamint kevesebb selejt keletkezik.

Hibamentes festési folyamatok mesterséges intelligenciával

A festés maga még ma is olyan folyamatnak számít, amelyet nem lehet teljes mértékben irányítani. Selejt, berendezés meghibásodás és utómunka fenyeget, mert például a megadott festékrétegvastagság nem mindig tartható be mindenhol. Oliver Tiedje, a Fraunhofer IPA bevonatok és multifunkcionális anyagok szakterületének vezetője ezért a „pAInt-Behaviour” kutatási projektben olyan módszereket talált, amelyek segítségével a hibák és gépállások száma csökkenthető mesterséges intelligencia alkalmazásával.

Ehhez Tiedje és csapata a Fraunhofer IPA festéstechnikai laboratóriumában számos festési kísérletet végzett műanyag alkatrészeken az autó- és haszongépjármű-szektorban. Minden egyes kísérlet előtt megváltoztatták a festéstechnológiai beállításokat, így tudatosan hibákat vétettek, és a festési folyamatot 30 különböző érzékelő felügyelte. A gyűjtött mérési és folyamatadatokat gépi tanulási módszerekkel értékelték ki. Ennek eredményeként kialakult egy részletes viselkedési modell, amely időben felismeri a minőségromlás veszélyét a festési folyamatban, és azonosítja azok okait.

Környezetbarát, vízalapú cink alapozó

A korrózió elleni védőbevonatok kutatása során Katarzyna Krawczyk vezetésével a Fraunhofer IPA kutatócsoportja a Prüftechnik és festék-kémia területén dolgozó szakemberek körében fejlesztett ki oldószermentes, vízalapú cink alapozót, amely megoldotta az környezeti és egészségügyi problémákat.

Az eddig alkalmazott cink tartalmú bevonatok ugyanis egyrészt egészségkárosító oldószereket tartalmaznak. Ha ilyen bevonatokat beltéren szárítanak, nagy mennyiségű illékony szerves vegyület szabadul fel. Ezek az úgynevezett „VOC” vegyületek nemcsak kellemetlen szagot árasztanak, hanem irritálhatják a nyálkahártyákat is. Másrészt a cink magával reagál a vízzel. Ez hosszú távon nemcsak az antikorrozív hatást gyengíti, hanem a cink felhalmozódik a vízben és a tavakban, veszélyeztetve az emberek és állatok egészségét. Az új, a Fraunhofer IPA-nál kifejlesztett alapozó módosított cink részecskéket tartalmaz, amelyek nem reagálnak a vízzel, így tartós antikorrozív bevonatot képeznek.

Aktuális kutatási projektek betekintése a PaintExpo-n

Egy számítógépen előzetesen szimulált előkezelés, mesterséges intelligencia segítségével hibamentesen végbemenő festési folyamat és tartósan korrózióálló cink alapozók – mindez csak néhány példa a Fraunhofer IPA aktuális kutatásaira. A PaintExpo látogatói a Fraunhofer IPA standján betekintést nyerhetnek ezekbe és más folyamatban lévő vagy nemrég befejezett projektekbe: 1. csarnok, 1322-es stand.