Serie Grundlagen der Technik, Teil 2

Messverfahren für die Prozessstabilität im Additive Manufacturing

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Um in der additiven Fertigung, insbesondere beim pulverbettbasierten Laserschmelzverfahren, die Komponentenqualität durch den Bauprozess nachzuvollziehen, ist ein Prozessfeedback nötig. Darüber hinaus gilt es die Laser- und Schmelzbad-Eigenschaften zu überwachen — und das alles am besten in Echtzeit. Eine solche Beständigkeit im additiven Fertigungsprozess gewährleistet eine Prozessüberwachungssoftware.

Inhaltsverzeichnis

1. Zwei Messfunktionen in Sensormodulen
2. info

 

Pulverbettbasierte Laserschmelzsysteme (LPBF) bauen Komponenten aus mehreren Millionen Laseraufnahmen. Dieser Prozess muss präzise sein, um Funktionsteile fertigen zu können. Allerdings gibt es während des Bauprozesses Störquellen, die zu Abweichungen führen und sich auf die Langlebigkeit des Bauteils auswirken können. Eine Technologie zur Spektralüberwachung in Echtzeit bietet Herstellern die Möglichkeit, Daten über die Schmelzbad-Eigenschaften für eine rückverfolgbare Produktion und Prozessoptimierung zu sammeln.

Um Anwendern besseren Einblick in ihre additiven Fertigungsprozesse (Additive Manufacturing, AM) zu ermöglichen, hat Renishaw das sogenannte InfiniAM Spectral, eine neue Prozessüberwachungssoftware, entwickelt. Sie gehört zu einer Produktreihe, die entwickelt wird, um Anwender bei der Erfassung, Analyse und Speicherung von Prozessdaten zu unterstützen. Die Software ermöglicht die Aufnahme, Abbildung und Analyse von Daten – ein leistungsfähiges Werkzeug, das besseren Einblick in AM-Prozesse gewährt.

Zwei Messfunktionen in Sensormodulen

Sie bietet zwei Messfunktionen in ihren Sensormodulen. LaserView, das erste Modul, verwendet eine lichtempfindliche Diode, um die Intensität der Laserenergie zu messen. MeltView, das zweite, erfasst Emissionen aus dem Schmelzbad in den nahen infraroten und infraroten Strahlungsbereichen. Diese beiden Sensorsignale können verglichen werden, um Diskrepanzen zu identifizieren. Beide Messfunktionen übertragen die Daten schichtweise über ein herkömmliches Rechnernetzwerk. So können Hersteller die Prozessüberwachungsdaten in Echtzeit analysieren. Mit zunehmendem Baufortschritt werden die Daten live in 3D zur Ansicht dargestellt. Der Techniker kann die Daten jedes Sensors vergleichen, um Abweichungen zu identifizieren und Unregelmäßigkeiten aufzudecken.

Damit die additive Fertigung tatsächlich Verbreitung als Fertigungsverfahren findet, müssen Anwender und Fachleute den Prozess in all seinen Aspekten verstehen. Die Menge von Prozessdaten, die während eines AM-Bauprozesses generiert wird, ist riesig. Ohne die richtigen Analysetools könnte es daher schwierig sein, sie praktisch zu nutzen. Damit können Hersteller Daten interpretieren und ein besseres Verständnis für ihre AM-Prozesse gewinnen. Der Zugriff auf Echtzeitdaten eröffnet Möglichkeiten für weitere Entwicklungen in der Prozessregelung – die Erkennung und Korrektur von Problemen in Echtzeit. Dieses führt zur Erleichterung in der Fertigung identischer Serienbauteile. Wenn das erste Bauteil einer Serie entsteht, können die LaserView- und MeltView-Daten mit den bereits vorhandenen Daten eines bekannten Referenzteils, die mit Röntgen- oder CT-Technik aufgenommen wurden, verglichen werden. Der Hersteller kann die Signaldaten dieses Referenzteils als Maßstab nehmen und sie mit den Daten weiterer Bauteile vergleichen, um deren Qualität und Beständigkeit zu beurteilen. eve

www.renishaw.de

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Zu dieser Serie

Zusammen mit der Technische Akademie Esslingen e.V. stellt die KEM Konstruktion in dieser Grundlagenserie Hintergründe und praktische Einsatzszenarien in aktuellen Technikfeldern zusammen. Tipps zu passenden Seminarangeboten erleichtern die Planung einer praxisorientierten Weiterbildung.

Erschienen sind bereits:

Teil 1: Digitale Zwillinge und aus virtuellen Baugruppen hier.pro/6QiPa

www.tae.de

Details zum Thema werden in Seminaren der Technischen Akademie Esslingen (TAE) vorgestellt.

Näheres und Anmeldung unter:
Fachtagung Additive Manufacturing 04.12.2019: hier.pro/U6gDZ

Additive Fertigung in der Medizintechnik 08.07.2019 bis 09.07.2019: hier.pro/F2ApF

3D-Druck in der Praxis 20.05.2019: hier.pro/hsvjX


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