Das Institut MATERIALS kann einen gro\u00dfen Erfolg im Rahmen der aktuellen Horizon-Europe-Ausschreibung TWIN GREEN AND DIGITAL TRANSITION 2023 verzeichnen: Es koordiniert die strategisch wichtigen Projekte MULTIMOLD und WAVETAILOR und erreicht so eine besonders hohe europaweite Sichtbarkeit auf dem Gebiet der nachhaltigen Produktionstechnologie sowie der Lasertechnologie.<\/p>\n
\u201eJoanneum Research koordiniert in Folge dieser Ausschreibung als einzige europ\u00e4ische Organisation gleich zwei starke internationale Konsortien auf dem Gebiet der Produktionstechnologien. Neben den willkommenen F\u00f6rdergeldern, die wir f\u00fcr unsere Wirtschaftspartner und uns dadurch ins Land holen k\u00f6nnen, etablieren wir uns damit endg\u00fcltig im Spitzenfeld der europ\u00e4ischen Forschungslandschaft\u201c, res\u00fcmiert MATERIALS-Direktor\u00a0Paul Hartmann<\/a>\u00a0den Erfolg. Das Volumen beider Projekte betr\u00e4gt rund 10 Millionen Euro. 2 Millionen Euro davon gehen an die JOANNEUM RESEARCH, weitere 1,6 Millionen Euro flie\u00dfen in die Forschung der anderen \u00f6sterreichischen Projektpartner.<\/p>\n Die Injection-Molded-Electronics-Technologie (IME) ist eine fortschrittliche Fertigungstechnologie, mit der elektronische Schaltungen und Komponenten direkt in Kunststoffgeh\u00e4use oder -strukturen integriert werden k\u00f6nnen, indem sie w\u00e4hrend des Formgebungsprozesses in das Kunststoffteil eingespritzt oder eingelegt werden. Das ist eine bew\u00e4hrte Methode, um zum Beispiel dreidimensionale Teile mit integrierten Grafiken herzustellen. Diese Verfahren haben sich durch den funktionalen Druck von Schaltkreisen und Sensoren erweitert und finden nun in Bereichen wie der Automobilindustrie, der Energieerzeugung und dem Gesundheitswesen Anwendung.<\/p>\n Trotz einer hohen Ausbeute in den meisten Teilprozessen liegt die Effizienz des Gesamtprozesses bei maximal 85 %. Dies wirft Probleme in Bezug auf Kosten und Nachhaltigkeit auf, da aktuelle Produkte schwer zu recyceln und somit nicht mit dem Ziel einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft vereinbar sind. Hinzu kommen Einschr\u00e4nkungen wie die unzureichende Funktion von Sensoren bei N\u00e4sse und das Fehlen haptischer R\u00fcckmeldung. Das Projekt MULTIMOLD (Multi-functional In-Mold Electronics) zielt darauf ab, diese Herausforderungen zu bew\u00e4ltigen, indem es nach dem Prinzip \u201eCircularity by Design\u201c ein innovatives Herstellungsverfahren f\u00fcr langlebige, recyclingf\u00e4hige und multifunktionale elektronische Produkte entwickelt. Die Expert*innen von MATERIALS in Weiz werden im Rahmen des Projekts die erfolgreiche Integration von PyzoFlex\u00ae-Sensoren in In-Mold-Elektronik-Komponenten aus dem k\u00fcrzlich abgeschlossenen Projekt Smart@Surface weiterf\u00fchren. F\u00fcr das Projekt verantwortlich sind\u00a0Elena Turco<\/a>\u00a0and\u00a0Jonas Groten<\/a>.<\/p>\n Projektpartner:<\/strong>\u00a0R2M SOLUTION SRL, INTERUNIVERSITAIR MICRO-ELECTRONICA CENTRUM \u2013 IMEC, MONTANUNIVERSIT\u00c4T LEOBEN, STANDEX INTERNATIONAL SRL, NANOGATE CENTRAL AND EASTERN EUROPEPE GMBH, SCHNEIDER ELECTRIC INDUSTRIES SAS, EOLOGIX SENSOR TECHNOLOGY GMBH, SYXIS VSI, FRAUNHOFER GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG EV, HTP HIGH TECH PLASTICS GMBH<\/p>\n Das Projekt WAVETAILOR (Modular laser sources for sustainable production of short personalized production series) widmet sich der innovativen Herstellung von 3D-gedruckten Bauteilen aus Multimaterialien f\u00fcr zwei Schl\u00fcsselbereiche: die Luft- und Raumfahrtindustrie, insbesondere f\u00fcr Hyperschallflugzeuge, die mit Wasserstoff betrieben werden sollen, und die Drohnentechnologie f\u00fcr die Zustellung in st\u00e4dtischen R\u00e4umen. Ein zentrales Anliegen ist dabei die fehlerfreie, nachhaltige Produktion, die bereits im ersten Durchlauf den hohen Anforderungen gerecht wird. Im Vordergrund steht die Entwicklung eines energieeffizienten photonischen Systems, das auf modularen Laserquellen und Optiken basiert, die verschiedene Wellenl\u00e4ngen (neuartige Diodenlaser) nutzen k\u00f6nnen. Diodenlaser sind um 20 bis 30 % energieeffizienter als herk\u00f6mmliche Lasertechnologien. Das bedeutet, dass die Pulverbett-basierten 3D-Druck-Verfahren (L-PBF) und das formgebende Laserauftragsschwei\u00dfen (L-DED) dadurch energieeffizienter werden, die Bauteilqualit\u00e4ten verbessert und die Anzahl der verarbeitbaren metallbasierten Werkstofftypen erweitert werden k\u00f6nnen.<\/p>\n Durch den Einsatz von digitalen Zwillingen wird eine sogenannte First-Time-Right-Herstellung m\u00f6glich. Die dabei entwickelten KI-Modelle lernen von den erfassten Produktionsdaten die Ursache-Wirkungs-Beziehung zwischen den Produktionsparametern und der Bauteilqualit\u00e4t und schlagen Verbesserungsma\u00dfnahmen in der Produktionsplanung vor. Das reduziert den Ausschuss, den Energieverbrauch und die Produktionskosten. So sollen durch die erfolgreiche Umsetzung innovativer Technologien der Energieverbrauch um 200 MWh gesenkt und fast 1000 kg weniger Abfall erzeugt werden, w\u00e4hrend gleichzeitig die Produktionskosten um 50-65 % reduziert werden. Die Best\u00e4tigung dieser nachhaltigen Vorteile soll durch eine umfassende Nachhaltigkeitsstudie erfolgen. Die Expert*innen der JOANNEUM RESEARCH bringen in das Projekt Know-how \u00fcber die L-PBF-Technologie ein und f\u00fcttern die KI-Modelle mit Prozesserfahrungen. Sie arbeiten auch an den Prozessparametern f\u00fcr Aluminium und Titan mittels Diodenlasern und werden Demo-Bauteile erstellen. Ansprechperson f\u00fcr das Projekt ist\u00a0Vojislav Petrovic<\/a>.<\/p>\nInnovationen in der In-Mold-Elektronik<\/h2>\n
Neue Ma\u00dfst\u00e4be in effizienter Produktionstechnik<\/h2>\n