Konstruktion einer Glühlampe unter Verwendung additiver Fertigung und gedruckter Elektronik
Der Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik (FAPS) ist eine öffentliche Einrichtung der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU). Dem Lehrstuhl des FAPS wurde der Preis „Best Freestyle Demonstrator” beim OE-A-Wettbewerb für eine vollständig additiv gefertigte Glühlampe verliehen, die am FAPS entwickelt wurde.
Das Vorführmodell, das unter Verwendung der CAD/CAM-Software „Pictures by PC” der Schott Systeme GmbH entwickelt wurde, zeigt die Kombination von additiver Fertigung und gedruckter Elektronik und veranschaulicht, wie moderne Fertigungsprozesse zur Herstellung individualisierbarer Produkte genutzt werden können. Durch die direkte Aufbringung von Elektronik auf 3D-gedruckte Strukturen mittels additiver Verfahren entfällt der Bedarf an herkömmlichen Leiterplatten – dies vereinfacht die Montage, ermöglicht die Herstellung von kompakteren Produkten und eine beispiellose Freiheit im Design. Gleichzeitig unterstützt die effiziente Materialnutzung eine nachhaltigere und ressourcenschonendere Fertigung.
Das Herzstück der Lösung ist eine speziell entwickelte Softwareanwendung namens „Motion 3D“, die auf der offenen Programmierumgebung von Pictures by PC basiert und den gesamten Produktionsablauf nahtlos automatisiert und optimiert. Das folgende Video zeigt, wie das System den Druck der Leiterbahnen und Pads, kontrollierte Aushärtung, automatische Offsetmessung für den Dispensprozess, Klebstoffauftrag und hochpräzise SMT-Bestückung in einem optimierten End-to-End-Prozess integriert, welcher somit extrem effizient, genau und wiederholbar ist.
"Wir sind begeistert vom Funktionsumfang und den Möglichkeiten, die Pictures by PC im Bereich CAD und CAM bietet. Durch die Quelloffenheit kann die Software von uns selbst erweitert werden, beispielsweise um CAM-Blöcke und Postprozessoren für neue Fertigungsprozesse. Das ist ideal für die wechselnden Anforderungen und Projekte in der Forschung." - Markus Ankenbrand, Lehrstuhl FAPS
