3D OptiLock

Entwicklung leichter und sicherer Auto-Lock-Komponenten

Das übergeordnete Ziel des Projekts ,,3D Opti Lock“ ist die Entwicklung einer innovativen hybriden Fertigungsprozesskette zur Optimierung sicherheitsrelevanter Metallbauteile. Im Fokus stehen dabei Auto-Lock-Komponenten für Vertikal-Seilklettersysteme, die als sicherheitskritische Elemente eine wichtige Funktion zur Vermeidung von Absturzrisiken übernehmen.

Das Projekt wird im Bewilligungszeitraum vom 01.08.2025 bis 31.07.2027 in enger Zusammenarbeit zwischen der Technischen Hochschule Wildau und der Ferrocon GmbH durchgeführt. Durch die Kombination wissenschaftlicher Kompetenzen der TH Wildau mit der anwendungsnahen und fertigungstechnischen Erfahrung der Ferrocon GmbH entsteht ein praxisorientierter Entwicklungsansatz, der sowohl konstruktive als auch fertigungstechnische Fragestellungen berücksichtigt.

Im Rahmen des Projekts werden klassische subtraktive Fertigungsverfahren mit modernen additiven Technologien kombiniert. Ziel ist es, leichtere, stabilere und ressourcenschonendere Bauteile zu realisieren, ohne dabei die Sicherheit und Funktionalität der Auto-Lock-Komponente zu beeinträchtigen. Dabei werden neue Materialien, Leichtbaustrukturen sowie generative Designansätze untersucht und bewertet.

Ein zentraler Bestandteil des Projekts ist die Entwicklung eines verbesserten Designs der Auto-Lock-Komponente. Durch digitale Konstruktionsmethoden, FEM-Simulationen und Topologieoptimierung sollen belastungsgerechte Geometrien entwickelt werden, die eine deutliche Gewichtsreduzierung ermöglichen und gleichzeitig den hohen sicherheitstechnischen Anforderungen entsprechen. Die additive Fertigung wird insbesondere für die schnelle Herstellung von Prototypen sowie für die iterative Designoptimierung eingesetzt.

Dadurch können unterschiedliche Bauteilvarianten effizient umgesetzt, geprüft und weiterentwickelt werden. Die gewonnenen Ergebnisse werden anschließend in klassische Fertigungsprozesse, beispielsweise das Gießen, überführt, um eine wirtschaftliche und seriennahe Produktion zu ermöglichen.

Die TH Wildau bringt dabei ihre Kompetenzen in den Bereichen Konstruktion, Simulation, additive Fertigung und Bauteiloptimierung ein. Die Ferrocon GmbH unterstützt das Projekt mit ihrer industriellen Erfahrung in der Herstellung und Verarbeitung metallischer Komponenten sowie bei der Bewertung der fertigungstechnischen Umsetzbarkeit. Die Zusammenarbeit der beiden Projektpartner ermöglicht eine durchgängige Betrachtung von der Entwicklung über die Prototypenfertigung bis hin zur praktischen Anwendung.

Für die Projektlaufzeit sind folgende Ziele definiert:

• Analyse und Bewertung bestehender Auto-Lock-Komponenten hinsichtlich Material, Geometrie, Funktion und Fertigung

• Entwicklung und Simulation optimierter Bauteildesigns mittels FEM und Topologieoptimierung

• Herstellung und Test von Prototypen durch additive Fertigung

• Untersuchung geeigneter Materialien für hybride Fertigungsprozesse

• Rückführung optimierter Designs in klassische Fertigungsverfahren

• Aufbau und Test eines funktionsfähigen Demonstrators eines Auto-Lock-Systems

• Validierung der Prozesskette sowie des Gesamtsystems unter realen Einsatzbedingungen

Durch die enge Zusammenarbeit von TH Wildau und Ferrocon GmbH soll eine hybride Prozesskette entstehen, die die Designfreiheit additiver Fertigung mit der Wirtschaftlichkeit klassischer Fertigungsverfahren verbindet. Damit leistet das Projekt einen Beitrag zur Entwicklung sicherer, leichter und nachhaltiger Metallkomponenten für moderne Vertikal-Seilklettersysteme.

Fördernummer: 16KN112402

Weitere Projekte: