Fraunhofer IWU entwickelt automatisierte Kabel- und Faserverlegung für industrielle Anwendungen

Das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) hat mit der „Automated Cable Assembly“ (AuCA) und der Fiber Encapsulating Additive Manufacturing (FEAM)-Technologie zwei Verfahren entwickelt, die die Fertigung von Bauteilen mit integrierter Verkabelung und Fasertechnik optimieren könnten. Beide Technologien ermöglichen es, Kabel oder Glasfaserbahnen direkt in ein Bauteil einzubetten, was die Produktion von Komponenten mit komplexen Verkabelungen, Sensoren oder Leuchtmodulen erheblich vereinfacht und beschleunigt.

Die AuCA-Technologie erlaubt es, biegeschlaffe Kabel direkt auf das Bauteil zu verlegen, ohne dass sie wie bisher durch Roboter gegriffen und positioniert werden müssen. Stattdessen wird das Kabel aus einem Endlosreservoir gezogen und mithilfe eines speziellen Werkzeugkopfs punktgenau abgelegt und befestigt. Dieser Prozess ersetzt viele manuelle Arbeitsschritte in der Automobilindustrie, wo Kabelbäume oft mehrere Kilometer Kabel umfassen und manuell verlegt werden.

Parallel zur AuCA entwickelt das Fraunhofer IWU die FEAM-Technologie, die die direkte Integration von Glasfaser-Leitungen ermöglicht. Dabei wird eine Glasfaser oder ein Faserbündel mithilfe eines Polymermantels auf das Bauteil aufgebracht. So lassen sich Datenleitungen und Leuchtelemente flexibel und flächig integrieren. Dies eröffnet vielseitige Anwendungsbereiche, von der schnellen Datenübertragung bis zur Herstellung von leichten, flachen Leuchtelementen. Ein Prototyp des Druckkopfs für die FEAM-Technologie erreicht bereits Ablagegeschwindigkeiten von bis zu 50 mm/s bei Faserstärken von 0,2 bis 1 mm und ermöglicht eine einfache Fixierung der Glasfasern ohne spezielle Anforderungen an das Mantelmaterial.

Mit der Präsentation der AuCA- und FEAM-Technologie auf der Formnext 2024 möchte das Fraunhofer IWU die Potenziale für automatisierte Kabel- und Faserverlegung in verschiedenen Industrien aufzeigen. Anwendungen finden sich sowohl in der Automobilindustrie als auch in der Elektronik- und Lichttechnik. Die Technologien ermöglichen eine effiziente Fertigung und könnten insbesondere bei komplexen Bauteilen mit integrierter Verkabelung zu erheblichen Kosteneinsparungen führen.