Ziel des Projekts ProVis ist es, wissenschaftliche Erkenntnisse durch eine Viskositätsmessung in der bestehenden Produktionsanlage zu erlangen und zu untersuchen, ob eine On-Line-Rotationsviskosimetrie zur Erkennung von Viskositätsschwankungen und zur Zuordnung zu veränderten Prozessparametern genutzt werden kann, um eine viskositätsgeregelte Tropfenformung in der Glasindustrie zu ermöglichen. Ein bereits existierendes Rührwerk, welches zur Homogenisierung der Schmelze genutzt wird, soll Viskositätsdaten erheben. Es werden die Zusammenhänge zwischen Viskosität, Glaszusammensetzung und Temperatur untersucht und die Eignung einer kontinuierlichen Viskositätsmessung als Regelgröße für die Tropfenbildung bewertet.

Im Projekt DigiFab4KMU wurde daher eine Methode entwickelt, mit der Punktwolken direkt genutzt und mit zusätzlichen Informationen angereichert werden können. Ergänzend entstand ein Software‑Werkzeug, das Anwender dabei unterstützt zu entscheiden, ob eine direkte Arbeit in der Punktwolke genügt oder doch ein vollständiges CAD‑Modell erforderlich ist. Die Praxistauglichkeit wurde gemeinsam mit drei KMU in Labor- und Feldversuchen untersucht.

Bei Bihler wurden Punktwolken mit bestehenden CAD‑Daten überlagert, um Layoutpläne des Werks zu aktualisieren. Eberle nutzte angereicherte Punktwolken, um Anlagen mit Zusatzdaten zu verknüpfen und so Bestandsdokumentation und Verlagerungsplanung zu verbessern. Bei Hufschmied wurden Maschinen in der Punktwolke mit Live‑Daten aus Dashboards gekoppelt, um Zustände der Anlagen direkt im 3D‑Modell sichtbar zu machen.

Die Ergebnisse zeigen: Eine wirtschaftliche Direktnutzung von Punktwolken ist möglich und bietet besonders bei der Layoutplanung ein hohes Kosten‑Nutzen‑Potenzial. Gleichzeitig bestehen noch Lücken bei Schnittstellen zu CAD‑ und Layoutsystemen. Künftige Forschungs- und Entwicklungsarbeiten sollen daher bessere Schnittstellen, generative Layoutplanung und die Kopplung an den Digitalen Zwilling vorantreiben – mit dem Ziel, Umplanungen für KMU weiter zu beschleunigen und zu vergünstigen.

Ziel des Projekts TRAMIK war es, das volle Potenzial der vorhandenen Hardware auszureizen und die Dynamik von Scanneroptiken maßgeblich zu steigern. Durch eine intelligente, modellbasierte Trajektorienplanung sollte das dynamische Verhalten der Systemkomponenten bereits im Vorfeld berücksichtigt werden, um Abweichungen proaktiv zu kompensieren und so höhere Bearbeitungsgeschwindigkeiten bei maximaler Präzision zu ermöglichen.

Im Rahmen der Kooperation wurden systemunabhängige Modelle für Scanneroptiken und Laserstrahlquellen entwickelt. Diese dienten als Grundlage für ein Software-Modul, das zwei Kernansätze kombiniert: eine modellbasierte Vorsteuerung zur Kompensation mechanischer Trägheit und eine iterative Fehlerkompensation zur Optimierung der Bahntreue. Ergänzt wurde dies durch eine Hardware-Synchronisation von Laser und Scanner sowie durch die Implementierung echtzeitfähiger Optimierungsalgorithmen direkt auf der Steuerungshardware.

Die Projektergebnisse belegen eine signifikante Steigerung der Dynamik. In der Anwendung konnte die Bearbeitungsrate um über 50 % erhöht werden. Bei kontinuierlichen Bahnen wurde eine Reduktion des mittleren Flächenfehlers um über 30 % nachgewiesen. Die entwickelten Methoden erlauben eine optimale Nutzung der mechanischen Grenzen von Scanneroptiken und verbessern so die Wirtschaftlichkeit hochdynamischer Laserprozesse.

Viele metallische Werkstoffe weisen eine Dehnratensensitivität auf. Das bedeutet, dass sich das Werkstoffverhalten in Abhängigkeit der Dehnrate und damit der Umformgeschwindigkeit verändert. Bereits bei quasi-statischen Charakterisierungsversuchen kommt es zu Abweichungen der Zieldehnrate. Die Berücksichtigung der tatsächlichen Dehnratensensitivität führt somit zu einer verbesserten Materialmodellierung und damit zu einer verbesserten simulativen Abbildung des Materialverhaltens.

Im Rahmen des Forschungsprojekts wurde in Zusammenarbeit mit den Projektpartnern eine robuste Methode zur Durchführung optisch dehnratengeregelter Versuche erarbeitet und der Einfluss auf die Prognosequalität von Simulationen analysiert. Hierdurch wurde die Differenz zwischen der nominell gewählten und der tatsächlichen Dehnrate signifikant reduziert. Zudem konnte am Beispiel eines Tiefziehprozesses aufgezeigt werden, dass die erarbeitete Methode die Abbildungsgüte der Prozesssimulation signifikant steigert.

Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung eines neuartigen, dynamischen Prüf- und Bewertungskonzepts zur Charakterisierung von Schnellläuferpressen unter realitätsnahen Betriebsbedingungen. Damit sollte eine standardisierte Bewertung unterschiedlicher Maschinen ermöglicht werden.

Im Projekt wurde ein modulares Gesamtsystem aus Messmodulen, einem Prüfwerkzeug und einer Auswerteroutine entwickelt. Die Messmodule erfassen berührungslos vertikale und horizontale Stößelbewegungen mit hoher Auflösung. Ergänzend wurde ein Werkzeug zur definierten Aufbringung von Kräften und Momenten konzipiert. Datenerfassung und -auswertung erfolgten über eine zeitsynchrone Messkette mit einer halbautomatisierten Auswerteroutine. Die Validierung des Systems wurde an einer Referenzpresse durchgeführt und anschließend auf industrielle Schnellläuferpressen übertragen.

Als Ergebnis steht ein portables Prüfsystem zur Verfügung, das dynamische Maschinenkennwerte zuverlässig erfasst. Auf dieser Basis wurden Bewertungs- und Vergleichsmetriken abgeleitet, die eine realitätsnahe Zustandsbewertung von Schnellläuferpressen ermöglichen. Das Projekt zeigt ein hohes Potenzial für den industriellen Einsatz sowie für die Standardisierung dynamischer Pressenprüfungen.

Der Fokus liegt auf einer produktschonenden Prozessführung und damit Gewinnung von reaktivem und hoch funktionellem Protein. Durch die Anwendung alternativer Extraktionsmittel soll eine Proteinschädigung bereits bei der Extraktion vermieden werden. Die weitere Aufreinigung und Fraktionierung wird mittels Membranfiltration etabliert, skaliert und optimiert. Die gewonnenen reaktiven Proteinfraktionen werden anschließend in innovativen Produktanwendungen getestet. Zudem soll der entwickelte Prozess in dem Aspekt der Nachhaltigkeit (LCA) mit dem konventionellen Prozess vergleichend bewertet werden.

Projektziel ist die Entwicklung eines Nickelkatalysators in Tablettenform, der die energieintensive Zersetzung ohne teures Ruthenium (Ru) von Temperaturen über 800°C auf 400 bis 600°C senkt. Dabei wird das MgO-AlO-Trägermaterial modifiziert und mit Promotoren wie CeO und NiO ergänzt. Nach Screening und Tests im Fixed-Bed-Reaktor wird der Katalysator skaliert und mit Fokus auf Langzeitstabilität getestet.

Das Projekt konzentriert sich auf das Binder-Jetting-3D-Druckverfahren zur Herstellung mechanisch robuster, vollmetallischer HF-Komponenten. Ziel ist die Technologieevaluation, um den Einsatzbereich in der HF-Technik zu bestimmen und die Auswirkungen von Oberflächenrauheit und des Sinterns auf HF-Eigenschaften zu untersuchen, um anspruchsvolle Anwendungen in der Luft-/Raumfahrt zu unterstützen.

Für einen intensiven Farbeffekt werden als interaktives Element monodisperse Partikel benötigt, die die Mikrokapsel weitgehend ausfüllen. Zielsetzung des Projektes war deshalb neben der Entwicklung neuartiger magnetisierbarer Partikel mit absolut einheitlicher Form und Größe sowie einem brillanten Farbeffekt die Entwicklung eines skalierbaren Herstellungsverfahrens für Mikrokapseln, gefüllt mit möglichst genau einem Partikel. Damit der Raum innerhalb einer Kapsel bestmöglich ausgenutzt und dadurch das beste visuelle Ergebnis liefert, werden monomodale Pigmente als aktives Element benötigt. Diese neuartigen Partikel zeichnen sich durch ihre absolute Gleichheit in Form, Farbe und Größe aus. Das interaktive Verhalten, als weitere Abgrenzung zu bestehenden Technologien, wird durch das drehbare Lagern dieser magnetisierbaren Pigmente in separaten monomodalen Mikrokapseln erreicht.

An dem Projekt waren fünf Partner beteiligt. Mit den von der Papierfabrik Louisenthal GmbH entwickelten Pigmenten, die eine definierte Größe und einen brillanten Farbeffekt aufweisen, wurden von der TH Nürnberg Methoden zur Aufreinigung sowie zur Oberflächenmodifizierung und Stabilisierung im Trägerfluid erforscht. Verschiedene Konzepte zur Verarbeitbarkeit und Mikroverkapselung der partikelgefüllten Kernsuspensionen wurden durch die Brace GmbH und das Fraunhofer Institut für Chemische Technologie (ICT) untersucht und weiterentwickelt. Abschießend erfolgten bei Giesecke+Devrient Currency Technology GmbH Untersuchungen zum Einsatz der hergestellten Mikrokapseln in druckbaren Lacken sowie die Herstellung von Farbmustern.

Im vorgestellten Projekt konnte ein neuartiges skalierbares Herstellverfahren zur Fertigung von Pigmenten in beliebiger Form, Größe und Zusammensetzung entwickelt werden. Mit den dadurch verfügbaren Pigmenten konnten Mikrokapseln hergestellt werden, mit denen unter der Einwirkung eines äußeren Magnetfeldes makroskopisch die gewünschte Farbveränderung gezeigt werden konnte.

Ziel des Projekts war die Entwicklung aluminiumhaltiger Schutzschichten auf Al‑Fe(X)-Basis als Ersatz für Ni‑Systeme. Angestrebt wurden reproduzierbare, haftfeste, verschleiß‑ und korrosionsbeständige Schichten mit deutlich geringerer Glasanhaftung und längerer Standzeit.

Neben der Entwicklung neuer Beschichtungsmaterialien wurden thermische Spritzverfahren für die homogene Innenbeschichtung von Glasformen entwickelt. Zielgrößen waren eine Konturgenauigkeit von ± 10 µm, eine Dichte von ≥ 98 %, eine hohe Haftfestigkeit, geringe Eigenspannungen, weniger Nacharbeit und kontrollierte Oxidbildung, um die Standzeit ohne Nutzung von Trennmitteln zu erhöhen. Für die industrielle Übertragbarkeit erfolgte die Entwicklung von 3D‑Demoteilen. Der Geometrieeinfluss auf Prozessfenster, Spannungen und Verzug wurde systematisch untersucht. Darauf aufbauend wurden Prozessführung und Parameter optimiert.

Im Ergebnis zeigen Al-Fe-X-basierte, nickelfreie Beschichtungen sehr gute Haftung sowie hohe Härte und Dichte und können die Glasanhaftung signifikant reduzieren. Im Betrieb wurde eine deutliche Standzeitsteigerung ohne Rissbildung und ohne den Einsatz von Trennmitteln erreicht.