Zerlegung von Rohmaterial
Fraunhofer ITWM
Das Ausgangsmaterial für die Farbedelsteinproduktion wird in Minen abgebaut. Das dort gewonnen Rohmaterial kann nicht direkt geschliffen werden. Vielmehr müssen Defekte wie Risse und größere Einschlüsse entfernt werden. Dies geschieht dadurch, dass das Material in mehrere Teile zerlegt wird, so dass die Störungen möglichst am Rand der resultierenden Rohlinge liegen. Die Rohlinge sind dann wiederum das Ausgangsmaterial für den eigentlichen Schleifprozess. Das Zerlegen geschieht momentan durch Sägen von Hand. Ziel diese Projektes ist es zum einen, Schnitte so zu berechnen, dass bei der Weiterverarbeitung der entstehenden Rohsteine möglichst wenig Material weggeschliffen werden muss. Zum anderen geht es darum, bestehende Wasserstrahl-Technologie in den Kontext der Rohmaterial-Zerlegung zu übertragen und den Prozess zu automatisieren.
Die Herausforderungen sind hier aus Sicht der Produktion die physikalische Modellierung des Wasserstahls und das Handling des Rohmaterials. Aus mathematischer Sicht geht es um die Modellierung sogenannter „abwickelbaren Trennflächen“, die die durch den Wasserstrahl entstehenden Schnitte beschreiben, und die Entwicklung geeigneter Lösungsverfahren für die resultierenden Optimierungsprobleme.
