Hoval HomeVent®: Produkt effizient in Serie gebracht

Für die HomeVent® Anwendung von Hoval sollte das bisher eingesetzte Anschlussgehäusesystem re-engineered werden. Erfahren Sie, wie Prototech das Produkt innerhalb weniger Optimierungsschleifen verbessern konnte. Und wie AM in Kombination mit Vakuumguss Risiken und Kosten deutlich minimieren kann.

Re-Engineering HomeVent® System

Frische Luft weckt den Lebensgeist und aktiviert das Immunsystem. Krankheitsanfällige Partikel wie Viren, Bakterien oder Schimmelpilze müssen minimiert werden - eine Herausforderung für die heutigen Neubauten, die mehr oder weniger "luftdicht" sind.

Die Hoval AG hat ein Wohnungslüftungssystem entwickelt, das die gefilterte Aussenluft optimal und völlig zugfrei nach innen leitet und verteilt. Lärm, Staub und Schmutzpartikel bleiben draußen, während Gerüche und Feuchtigkeit kontrolliert nach außen abgegeben werden. Die neueste Generation des Luftauslasses wurde grundlegend überarbeitet, um die Montage und Installation zu verbessern.

Um die Produktanforderungen der einzelnen Komponenten zu erfüllen, war es notwendig, die von Hoval geplanten Konstruktionslösungen in praktischen Feldtests zu validieren. Diese wurden in enger Zusammenarbeit mit der Prototech FL AG durchgeführt.

Die Feldtestserienumsetzung umfasste 8 verschiedene Entwicklungsbauteile, welche in wenigen Optimierungsschleifen zur Serienreife geführt werden sollten. Weiters wird in diesem Showcase der Ansatz der Kombination von AM mit Vakuumguss zur frühen Validierung von Serienteilen diskutiert.

 

Die Herausforderung

Für die HomeVent® Anwendung wurde das bisher eingesetzte Anschlussgehäusesystem komplett re-engineered. Dabei ging man im Sinne einer noch höheren Montage- und Einbausicherheit in der Aufbausystematik konstruktiv neue Wege - restliche Nägel innerhalb der Gussbetonabdichtung waren grundsätzlich zu vermeiden.

Neben der Praktikabilität auf der Baustelle betrafen wesentliche Fragestellungen (Unsicherheiten) unter anderem die funktionelle Ausgestaltung der Ausbrüche (insbesondere der Nägel), die Adjustierbarkeit der 2K-Gitterhalterungen, sowie der notwendige Reibschluss. 

 

Die Wahl des richtigen Verfahrens

In einer ersten Anforderungsevaluierung entschied man sich für das Vakuumgussverfahren, welches sich für derartige Null- und Kleinstserien auf folgenden Gründen anbietet:

  • beste Wiederholgenauigkeit
  • schnell – auch überarbeitete Bauteilgeometrien binnen weniger Tage verfügbar
  • 2K-Bauteile mit einstellbaren Shore-Härten (25-95 Shore A)
  • hohe Flexibilität, auch Einleger jeglicher Art können formschlüssig umgossen werden
  • dutzende zur Verfügung stehende Materialien (UL94, FAR 25, FDA approved, UV beständig,
  • temperaturbeständig bis zu 120°C, u.a.m.)
  • Materialien im Gegensatz zum 3D-Druck durchfärbbar (alle RAL-/NTSC-Farbtöne)

Im Vergleich zur "linearen" Preisskalierung von AM ermöglichen Leistungsverhältnisse von 40-80 Komponenten pro Silikonform einen hohen Kosten-Nutzen-Faktor für Prototypenbaureihen, insbesondere für komplexe oder voluminöse Bauteile mit einer Kantenlänge von bis zu 1,20m.

 

Die weiteren Schritte

In Zusammenarbeit mit dem Hoval-Entwicklungsteam diskutierte Prototech zunächst das erste Design, optimierte es vor und stellte es im oben beschriebenen Vakuumgießverfahren her. Im Rahmen der Feldversuche wurden verschiedene Konstruktionsdetails auf der Grundlage empirischer Erkenntnisse weiter angepasst. Die überarbeiteten Komponenten wurden dann innerhalb weniger Tage von der Prototech FL AG gegossen und von Hoval erneut getestet.

Zu diesen überarbeiteten Komponenten gehören zum Beispiel die kraftschlüssigen Verbindungselemente. Die optimale Dicke, Anzahl der Rippen und Shore-Härte wurden durch den Vakuumguss schnell ermittelt. Das gleiche Verfahren hat sich bei der Optimierung des Rasthakens der Klemmleiste bewährt. Die Geometrien des Schnappverschlusses und des Spannbandbefestigers wurden auf der Grundlage der praktischen Versuche angepasst und vereinfacht.

Die Funktionsvalidierung des zerlegbaren Gehäusedeckels war im Gegensatz zu den Nagelausbrüchen unproblematisch. Die Herausforderung bestand darin, dass diese den Stößen der Nägel während der Montage standhalten müssen, aber beim Entfernen des Gehäuses müssen sie zuverlässig ausbrechen. Im Rahmen der Feldversuche wurde festgestellt, dass die ursprüngliche Konstruktion den Anforderungen nicht ausreichend entsprach. Mit der anschließenden Designänderung konnte die Funktionalität ohne großen Zeitverlust nachgewiesen werden.

 

Die Resultate sprechen für sich

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass dank der engen Zusammenarbeit zwischen dem Hoval Entwicklungsteam und Prototech das neue Produkt innerhalb weniger Optimierungsschleifen deutlich verbessert wurde. Der Prozess dauerte nur wenige Wochen und reichte von den ersten Konzeptentwürfen über die Serienreife bis hin zu Vorversuchen auf einer realen Baustelle. Dieser Showcase zeigt eindrucksvoll, wie AM in Kombination mit anderen Verfahren wie dem Vakuumgiessen Risiken und damit Zeit und Kosten in den späten Phasen eines Produktentwicklungsprojektes erheblich minimieren kann.

 

Das sagt der Kunde

"Schnell, kompetent und zuverlässig. Von Anfang an hat die Zusammenarbeit mit Prototech gut geklappt. Eine schnelle Auffassungsgabe für die geforderte Funktionalität und die pro-aktive Engineering-Unterstützung in additven Belangen haben wesentlich mitgeholfen dieses Projekt effizient in Serie zu bringen." Thomas Merhar (Entwicklungsleiter Hoval)

 

 

 

Weitere Informationen
Dienstleistungsgruppen:
Auftragsfertigung additive Fertigung
    Indirekte Prozesse (Vakuumguss, Sandguss, Feinguss etc.)

Anwendungsbereich:
Geräte- und Apparatebau

Ihre Kontaktperson für diesen Showcase
Foto von  Joachim Prior

Joachim Prior

Prototech GmbH

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