Der Lehrstuhl FAPS hat eine neue Anlage zur additiven Drahtverlegung in Betrieb genommen. Das 5-Achs-CNC-System 15XSA von Kronos Mechatronics wurde im Rahmen des Forschungsprojekts Next2OEM angeschafft und bietet eine Vielzahl von Forschungsmöglichkeiten. Der Wire Encapsulating Additive Manufacturing-Druckkopf (WEAM) erlaubt das Verlegen und Ummanteln von Drähten direkt auf 3D-Oberflächen. Dabei werden Einzeldrähte oder Litzen abgelegt und gleichzeitig durch aufgeschmolzenes Kunststofffilament fixiert und verkapselt.

Die WEAM-Technologie ist besonders im Automobilbereich attraktiv. Konventionelle Kabelbäume, die oft platzintensiv, schwer und aufwendig zu verlegen sind, könnten durch das Verfahren der additiven Drahtverlegung ersetzt werden. Weniger Material und Montageschritte führen zu geringeren Kosten und einer nachhaltigeren Produktion. Ein weiterer Vorteil ist die Designfreiheit, die die neue Anlage ermöglicht. Durch die direkte Verlegung von Drähten auf komplex geformten 3D-Oberflächen entsteht mehr Raum für andere Bauteile, was kompaktere Designs mit gesteigerter Funktionalität ermöglicht.

Die Vielseitigkeit der Anlage zeigt sich nicht nur in der Drahtverlegung. Mit dem Piezojet-System können Tinten und Pasten mit hoher Viskosität bis zu 200.000 mPas verarbeitet werden, während der Nanojet-Druckkopf die Erzeugung feinster Strukturen im Bereich von 20 µm ermöglicht. Zudem bietet ein Pick & Place-Kopf in Kombination mit einer Bauelementkamera die Möglichkeit, SMT-Bauteile präzise zu bestücken. Die verschiedenen Prozessmodule können je nach Anwendungsfall kombiniert montiert und eingesetzt werden. Eine laserbasierte Kalibrierstation ermöglicht die exakte Einmessung der Werkzeugpositionen.

Nahaufnahme des Wire Encapsulating Additive Manufacturing-Prozesses

 

Kontakt:

Markus Ankenbrand

Department Maschinenbau (MB)
Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS, Prof. Franke)


Nils Thielen, M.Sc.

Leiter Forschungsbereich Elektronikproduktion

Department Maschinenbau (MB)
Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS, Prof. Franke)