2ARMY Automated Additive Repair and Manufacturing System Ergebnisbericht Kurzfassung

Abstract

Durch die stetige Entwicklung und fortschreitende Etablierung additiver Fertigungstechnologien wurden insbesondere im Verlauf der letzten Dekade neue Möglichkeiten in Hinblick auf die Produktion von metallischen Bauteilen geschaffen. Vor dem Hintergrund zunehmender Bedarfe im Bereich der „on demand“ Produktion von Teilen sowie der Reparatur von ver-schlissenen Komponenten, sollen im Zuge des Projekts 2ARMY wesentliche Entwicklungsschritte zur Umsetzung einer mobilen, weitgehend autonomen Roboterzelle zur Wire-Arc-basierten additiven Fertigung von Ersatzteilen und der auto-matisierten Instandsetzung von verschlissenen metallischen Komponenten geleistet werden. Aktuelle Herausforderungen für die Umsetzung eines derartigen Vorhabens sind dabei insbesondere mit der Qualität der erzeugten Bauteile verbunden. So müssen Abweichungen der erzeugten Geometrie zur vorgegebenen Bauteilkontur laufend erfasst werden können und es sind Möglichkeiten zur automatisierten Identifikation von Schadstellen beziehungsweise Geometrieabweichungen zu schaffen, um diese automatisiert instand setzen zu können beziehungsweise hierauf mittels geeigneter Bearbeitungsstra-tegien zu reagieren. Aus diesem Grund wird im Projekt 2ARMY die Auswahl eines für den vorliegenden Anwendungsfall geeigneten 3D-Geo-metriemesssystems sowie dessen Implementierung in die für das Projekt bereits zur Verfügung stehende Infrastruktur, die Entwicklung von Algorithmen und Systemlösungen zur automatischen Fehlstellenerkennung und Bearbeitungsbahngene-rierung, die Erarbeitung von optimierten WAAM sowie Reparaturschweißprozessen und der Aufbau einer Datenbanklö-sung zur Speicherung diverser Prozessdaten und deren Analyse in Bezug auf Prozessparametereinflüsse auf die Bauteil-qualität vorangetrieben. Die Möglichkeit alte und am Markt nicht mehr zu Verfügung stehende Bauteile in ausreichender Qualität zu produzieren beziehungsweise verschlissene Komponenten instand zu setzen, wirkt sich dabei nicht nur im zivilen Bereich wirtschaftlich positiv auf die Einsatzdauer von betroffenen Gesamtsystemen aus, sondern ist insbesondere auch im militärischen Kontext von Interesse. In diesem Zusammenhang kann beispielsweise die Unterstützung mobiler Instandsetzungseinheiten angeführt werden, wobei Behelfsinstandsetzungen durch additiv gefertigte Ersatz- beziehungsweise instand gesetzte metallische Schadteile unterstützt werden können und somit wesentlich zur Wiederherstellung der Feldverwendbarkeit einsatzwichtiger Waffen-systeme und Geräte beitragen. Aus diesem Grund sollen sämtliche im Rahmen des Projekts 2ARMY erarbeiteten Systeme und Methoden anhand der additiven Fertigung eines für mobile Instandsetzungseinheiten relevanten Ersatzteiles sowie der Instandsetzung eines realen Schadteils aus dem militärischen Umfeld, überprüft und evaluiert werden.