Abschlussbericht zum Teilvorhaben "Messsystem zur Erfassung der 3D-Geometrie" im Verbundprojekt "Digitale Kautschukverarbeitung am Beispiel Extrusion (DIGITRUBBER)"

Abstract

Das Ziel dieses Teilvorhabens war die Entwicklung eines Messsystems zur berührungslosen Erfassung der 3D-Geometrie sowie Oberflächentemperatur des Extrudats im Kautschukextrusionsprozess. Hierbei wird Kautschuk durch eine formgebende Düse gepresst und ein quasi endloser Strang, das Extrudat, erzeugt. Die mit dem Messsystem erfassten Daten dienen der materialspezifischen Charakterisierung der Strangaufweitung beziehungsweise des Abkühlverhaltens. Zwei Phänomene, die dafür sorgen, dass sich die Profilgeometrie nach dem Extrudieren noch verändert.

Im Rahmen des Gesamtvorhabens DIGIT RUBBER ermöglicht das Messsystem die Digitalisierung von Materialdaten und deren Nutzung durch Data Mining und Ontologiemethoden, da sich hiermit während des Prozesses umfangreiche Informationen über den Prozess erfassen beziehungsweise ableiten lassen. In Kombination mit den weiteren Teilvorhaben wird so ein Datenstrom bereitgestellt, welcher neben Informationen über die Formabweichung und Oberflächentemperatur des Extrudats auch die verwendeten Prozessparameter und die Materialzusammensetzung liefert. Durch Verknüpfen dieser Daten lässt sich der Extrusionsprozess umfangreich abbilden. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse tragen zur Entwicklung eines Digitalen Zwillings für die Kautschukextrusion bei und eröffnen durch ein besseres Prozessverständnis die Möglichkeiten für eine Prozessautomatisierung und damit Ausschussreduktion. Dies fördert die Materialforschung mit innovativen digitalen Ansätzen und verbessert die Prozesse durch datenbasierte Methoden wie Machine Learning. Das Vorhaben stärkt dadurch den Industriestandort Deutschland durch Innovationen in der Materialforschung, wirtschaftliche Vorteile und einen effizienteren Extrusionsprozess.