Forschung & Entwicklung

Innovationen spielen bei cirp seit jeher eine bedeutende Rolle, sei es in Material, additiven Verfahren oder Prozessketten. Denn nahezu von Anbeginn stehen wir mit Leidenschaft im Dienste der additiven Fertigung. Ihre Bedeutung für Wirtschaft, Politik oder für den Konsumenten hat die Vielfalt und Dynamik dieser Fertigungsfamilie gerade über die letzten Jahre stark gesteigert.

Die Digitalisierung, insbesondere die unter „Industrie 4.0“ zusammengefasste Form des gewerblich genutzten „Internet der Dinge“, gewinnt dabei für die Fertigung von Prototypen und Kleinserien massiv an Bedeutung. cirp begleitet diese Entwicklungen nicht nur, sondern gestaltet sie aktiv mit. Das erreichen wir in enger Zusammenarbeit mit unseren Kunden, Lieferanten sowie einem über die Jahre beachtlich gewachsenen Netzwerk aus Instituten und internationalen Forschungseinrichtungen. Ein wichtiger Baustein dieser Forschungsaktivitäten sind Verbundprojekte. Hier treiben Institute gemeinsam mit klein- und mittelständischen Unternehmen oder auch ausgewählten Großunternehmen spezifische Innovationsthemen so voran, wie es kein Partner allein könnte. Diese Forschung ausgewählter, vielversprechender Vorhaben und Verbünde wird öffentlich gefördert.

cirp engagiert sich bei regionalen Initiativen, Ausschreibungen von Bundesministerien und der EU überdurchschnittlich, weil wir davon überzeugt sind, dass nur Innovationen die Zufriedenheit unserer Kunden garantieren. Die große Dynamik in unserer Industrie verändert entsprechend schnell auch die Anforderungen an unsere Mitarbeiter und ihre Qualifikation. Mit aktivem Einsatz für Innovation entwickelt sich ihr Wissen und Können stetig weiter.

Sollten wir einen Wunsch heute noch nicht erfüllen können, fragen Sie uns dennoch danach. Gut möglich, dass die Lösung schon in Arbeit ist oder wir unser Ziel gemeinsam mit ausgewählten Netzwerkpartnern erreichen können.

Forschung & Entwicklung
activTool

Das Projekt activTool entwickelt intelligente, tätigkeitsunterstützende Werkzeuge, die älteren Beschäftigten in der Produktion eine präzise Handmontage trotz altersbedingter Einschränkungen ermöglichen. Dazu wird ein vernetzter, sensorbasierter Arbeitsplatz realisiert, der Werkzeugbewegungen, Werkstückaufnahme und Armauflage automatisch koordiniert und so feinmotorische Abläufe unterstützt. Die Lösung trägt zu höherer Arbeitsqualität bei und ermöglicht es erfahrenen Fachkräften, ihre Expertise weiterhin in Präzisionsprozesse einzubringen.

IA-UV-3D

Das Projekt entwickelt neuartige, UV-härtende Polymere auf Basis der biogenen Itaconsäure, um die Nachteile herkömmlicher acrylatbasierter Harze wie Schrumpf, Sprödigkeit und geringe Wärmeformbeständigkeit zu überwinden. Die neuen Materialien eignen sich für SLA-, DLP- und MJM-Verfahren und ermöglichen deutlich leistungsfähigere Bauteile, etwa mit höherer Wärmeformbeständigkeit und geringerer Versprödung. Erste Materialmuster zeigen ein hohes Anwendungspotenzial – von automotiven Funktionsbauteilen bis zu individuell gefertigten Serien – und erhöhen zugleich die Nachhaltigkeit durch den Einsatz nachwachsender Rohstoffe.

KuhFIT

Das Projekt zielt darauf ab, die additive Fertigung für anspruchsvolle Funktionsbauteile zu öffnen, indem die Materialvielfalt auf Hochleistungsthermoplaste erweitert wird. Dafür werden glas- und carbonfaserverstärkte Materialsysteme auf Basis von PPS, PEEK sowie deren Blends entwickelt, um hohe thermische, mechanische und tribologische Anforderungen zu erfüllen. Die neu entwickelten Materialien werden über systematische Rezepturentwicklung, Prozessoptimierung und umfangreiche Validierung an Prüfkörpern und Demonstratoren für den industriellen 3D-Druck qualifiziert.

MOAMMM

Das Projekt entwickelt eine datengetriebene Methodik, um mechanische Bauteile mit optimierten Gitter- bzw. Metamaterialstrukturen additiv zu fertigen und so Materialeigenschaften gezielt zu verändern, ohne das Grundmaterial zu wechseln. Durch die Kopplung von Prozess-, Mikrostruktur- und Bauteileigenschaften sowie durch moderne Simulation, Unsicherheitsbewertung und Zwei-Skalen-Optimierung werden leichte, weiche oder hochfunktionale Lattices zuverlässig vorhersagbar und gestaltbar. Auf dieser Basis erschließt das Projekt – gemeinsam mit Partnern wie cirp – neue Wege, Gitterstrukturen realistisch zu simulieren, zu optimieren und für leistungsfähige energieabsorbierende Anwendungen nutzbar zu machen.

DIMAP

Das DIMAP-Projekt entwickelt neuartige, nanotechnologisch optimierte Tinten für die PolyJet-Mehrmaterialdrucktechnologie, um die Materialvielfalt und Funktionalität additiv gefertigter Bauteile deutlich zu erweitern. Dadurch wird der PolyJet-3D-Druck vom reinen Prototyping hin zur Produktion funktionsfähiger Anwendungen weiterentwickelt, etwa für Soft-Robotik-Komponenten und individualisierte Leuchten. Begleitet von Sicherheits-, Risiko- und Lebenszyklusbewertungen entstehen neue leistungsfähige Materialklassen und ein weiterentwickelter Multi-Material-3D-Drucker, der Europas Wettbewerbsfähigkeit im Bereich der additiven Fertigung stärkt.

M3D

Für ältere Schienenfahrzeuge oder PKW fehlen oft Ersatzteile und 3D-Konstruktionsdaten. Gemeinsam mit Fraunhofer-Instituten, Siemens und weiteren Partnern hat cirp untersucht, wie sich defekte Bauteile durch Scannen und Reverse Engineering digital rekonstruieren und anschließend additiv fertigen lassen. Heute profitieren Kunden von einer etablierten Prozesskette: cirp nutzt zwei GOM-Scanner und die Software Geomagic, um präzise, weiterverarbeitbare CAD-Daten zu erzeugen.

IQ4.0

Industrie 4.0 erzeugt große Datenmengen, die herkömmliche Qualitätsmanagementsysteme kaum nutzen können, obwohl darin großes Potenzial zur frühzeitigen Fehler- und Verschleißerkennung steckt. Das Forschungsprojekt IQ40 entwickelt dafür ein Konzept, um qualitätsrelevante Sensordaten intelligent zu erfassen, zu filtern und sowohl intern als auch extern bereitzustellen. Durch ein lernfähiges Regelwerk können Unternehmen Störungen früh erkennen, schneller reagieren und so Qualität steigern sowie Stillstand, Ausschuss und Kosten deutlich reduzieren.

Jump4.0

Das Forschungsprojekt JUMP40 entwickelte mit dem JUMP Planner ein interaktives Prozessmanagementsystem, das die schnelle Bewertung und Einplanung von Kundenanfragen direkt in den Produktionsbereich verlagert. Durch die intelligente Vernetzung von Managemententscheidungen, Erfahrungswissen und laufenden Fertigungsprozessen unterstützt das System Meister darin, flexibler zu reagieren und fundiertere Entscheidungen zu treffen. Dadurch werden Planbarkeit, Durchlaufzeiten, Produktivität und Liefertreue deutlich verbessert und ein ganzheitlicher Ansatz für Industrie-4.0-Maßnahmen geschaffen.

AddRE-Mo

Das Projekt AddRE-Mo entwickelt Werterhaltungsnetzwerke für urbane Elektromobilität, um E-Bikes am Ende ihres Lebenszyklus durch Refabrikation und additive Fertigung in geschlossene Produktkreisläufe zurückzuführen. Damit sollen nachhaltige Lösungen entstehen, die Bauteile reparierbar machen, Ressourcen schonen und die Lebensdauer von E-Bikes verlängern. Gefördert im Rahmen der BMBF-Maßnahme „ReziProK“ trägt das Projekt dazu bei, innovative Konzepte für eine ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft zu etablieren.

SOW

SOW entwickelt ein generisches Wertschöpfungsmodell und Methoden, um serviceorientierte Leistungsangebote verständlich zu gestalten und frühzeitig bewerten zu können. Ein formal-mathematisches Metamodell beschreibt dafür Wirkprinzipien und Abhängigkeiten neuer Dienstleistungs- und Geschäftsmodellkonstellationen. Die als Open Source verfügbaren Ergebnisse unterstützen Akteure dabei, vernetzte Leistungsbündel wirtschaftlich zu planen und fair in Multi-Akteurs-Partnerschaften umzusetzen.

Morphoa

Das Projekt Morphoa unterstützt Start-ups und KMU dabei, photonische Technologien mithilfe einer modularen Methodik sowie geeigneter Hardware- und Software-Tools schnell in ihre Produkte zu integrieren. Dafür werden anwendungsnahe, leicht anpassbare optische Module entwickelt, die auch mit minimalem Vorwissen nutzbar sind und durch ein Expertensystem konfiguriert werden können. So können Unternehmen in kurzer Zeit passgenaue Demonstratoren erstellen und vielfältige photonische Funktionen wie etwa 3D-Erfassung flexibel realisieren.

VIVATOP

Neue Technologien wie Virtual Reality, Augmented Reality und 3D-Druck eröffnen in der Medizin völlig neue Möglichkeiten, etwa wenn Studierende virtuell sezieren, Patientinnen und Patienten ihre Organe in 3D betrachten oder Expertinnen und Experten weltweit live in Operationssäle zugeschaltet werden. Im Forschungsprojekt „VIVATOP“ werden diese Technologien genutzt, um chirurgische Eingriffe sowie die Aus-, Fort- und Weiterbildung in der Viszeralchirurgie effizienter und sicherer zu gestalten, indem sie präzise Informationen für Planung und Operation liefern. Darüber hinaus schaffen VR, AR und 3D-gedruckte Organmodelle völlig neue Trainings- und Ausbildungsszenarien, die realistische Übungssituationen ermöglichen und die Qualität medizinischer Lehre nachhaltig verbessern.

SYMPA

Das Projekt SYMPA entwickelt im Rahmen des BMBF-Programms „Vom Material zur Innovation“ neue langlebige Materialien, optimierte Prozesse und gesundheitsschonende Nachbehandlungsverfahren für die Stereolithografie, um deren industriellen Einsatz – insbesondere in der Automobilbranche – deutlich zu erweitern. Ein deutsch-österreichisches Konsortium aus Industrie und Forschung arbeitet dafür an UV-stabilen, mechanisch leistungsfähigen SLA-Werkstoffen, effizienteren Polymerisationsprozessen, faserverstärkten Strukturen sowie verbesserten Oberflächen- und Plasmabehandlungen. Am Beispiel typischer Automobilkomponenten werden die Technologien ganzheitlich erprobt, um verkürzte Prozesszeiten, höhere Bauteilqualität und die langfristige industrielle Nutzbarkeit von SLA zu demonstrieren.

HyAdd3D

Das Projekt HyAdd3D entwickelt eine neuartige hybride Anlagentechnik, mit der komplexe Bauteile additiv und nahezu ohne Nachbearbeitung aus innovativen Kunststoff- und Multimaterialkompositionen gefertigt werden können. Durch einen hochpräzisen, schichtweisen Druckprozess mit gezielter Anpassung physikalischer Eigenschaften sowie UV-Aushärtung entstehen endformnahe Strukturen, die neue Anwendungen wie intelligente Gehäuse oder integrierte Kühlkreisläufe ermöglichen. Ein Demonstrator aus Automobil- und Maschinenbauanwendungen zeigt das Potenzial, Nachbearbeitungsaufwände deutlich zu reduzieren und das Verfahren auf industrielle Maßstäbe zu übertragen.