Modellbasierte Numerische Steuerung (MNC) zur Automatisierung von Gießprozessen

• Antragsteller: Dr.-Ing. Armin Lechler
• Fachliche Zuordnung: Produktionsautomatisierung und Montagetechnik
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 388379678

Gießen ist ein elementarer Urformungsprozess zur Herstellung metallischer Produkte, wobei Schwerkraftgießen die verbreitetste Form in der Gießtechnik ist. Eine Vollautomatisierung von Gießprozessen findet gegenwärtig nur für große Stückzahlen unter Verwendung von Spezialsteuerungssystemen statt. In (teil-)automatisierten Systemen wird der Prozessablauf durch Tech-In Verfahren programmiert. Die Programmierung setzt allerdings Expertenwissen des Werkers voraus und bedingt eine direkte Interaktion mit dem Gießprozess im Gefahrenbereich, der durch die Handhabung von flüssigem Metall entsteht. Diese Programmierform ist nicht parametrierbar, deshalb ist eine Skalierbarkeit nicht gegeben und die Bewegungsabläufe müssen bei jeder Änderung neu programmiert werden. Jedoch sind mathematisch-physikalische Modelle für den Gießprozess, welche sich zur Berechnung der Bewegungsabläufe unter Beachtung der relevanten Prozesssollwerte wie Flussrate und Auftreffpunkt des zu gießenden Stoffes eignen, bereits erforscht. Diesen Spezialsteuersystemen fehlt jedoch die nötige Flexibilität, den Gießprozess einfach und maschinenunabhängig zu programmieren, wodurch sie kaum Anwendung finden. NC-Systeme (Numerical Control) besitzen eine hohe Flexibilität und die Möglichkeit, den Prozess einfach zu parametrieren. Diese Vorteile sollen durch Kombination einer NC-Steuerung mit Prozessmodellen auf den Gießprozess übertragen werden. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer NC-Architektur, die auf Basis von Prozessmodellen das Schwerkraftgießen für beliebige Losgrößen vollautomatisiert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr.-Ing. Alexander Verl