Lasercusing

Echtzeit-Überwachung beim Lasercusing

Anwendungen in Medizin und Luftfahrt erfordern ein hohes Maß an Qualitätskontrolle und Prozessüberwachung unter dem Schlagwort Null-Fehler-Qualität.

Mit dem Lasercusing-Verfahren, auch bekannt unter dem Begriff Selective Laser Melting (SLM), können sowohl Werkzeugeinsätze mit konturnaher Kühlung, als auch Direktbauteile für die Branchen Medizin, Dental, Automotive, Luft- und Raumfahrt gefertigt werden. Hergestellt werden Prototypen und Serienteile. Ein neuartiges QM-System zur Echtzeitüberwachung des Lasercusing, soll mehr Sicherheit in den Prozess bringen. Kernpunkt ist ein benutzerfreundliches Auswerten der Prozessdaten, das auf die Dokumentationsanforderungen der Kunden abgestimmt werden kann. Pilotpartner ist das DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Köln). Zum QM-Paket gehört eine Echtzeitüberwachung des Schmelzpools, die den Bauprozess auf mikroskopischer Ebene überwacht. Da das Verfahren ein Mikroschweißen auf kleinem Raum ist (Spurweite etwa 100 µm bei 20 bis 50 µm Schichtdicke), ist eine hohe Detailauflösung erforderlich. Das Schmelzpool-Modul verfolgt den laufenden Bauprozess mit mehreren Tausend Aufnahmen pro Sekunde, und analysiert die relevanten Daten der Schmelzespur in Echtzeit. Die Maschinensoftware dokumentiert und wertet sie aus.

Zur kontinuierlichen Qualitätssicherung des Pulvers dient das Pulver-Modul. Es arbeit unabhängig von der Produktionsanlage, die Siebung des Metallpulvers kann parallel zu einem Bauprozess stattfinden. Zudem ermöglicht es hohe Durchsätze bei geringer Maschenweite des Siebs bis unterhalb 50 µm. Das Pulver-Modul ist inertisierbar, (im Inneren liegt eine Schutzgasatmosphäre unter Ausschluss von Sauerstoff vor) zum Beispiel mit Argon. Im Prozessgas-Modul findet eine redundante Überwachung und Regelung der Sauerstoffkonzentration des Prozessgases statt. Es umfasst künftig auch die Kontrolle des Filterzustandes und die Möglichkeit einer automatischen Abreinigung. Das Temperaturmodul überwacht wichtige, temperaturempfindliche Anlagenkomponenten und informiert über deren Ist-Zustand. Schließlich analysiert das Dokumentationsmodul, als ein Element der Lasercusing-Software, den Bauprozess und ermöglicht die Berichterstellung für alle Daten der Echtzeit-QM-Module. Eine wichtige Kernfunktion der Anlagen ist das Belichten einzelner Schichten nach dem „Island-Prinzip“. Das Verfahren wurde patentiert. Dabei werden, stochastisch ausgewählt, die Segmente einer Schicht (Islands) sukzessive abgearbeitet. Diese Strategie soll beim Schmelzprozess eine signifikante Reduktion von Spannungen im Bauteil garantieren.

Anzeige
Anzeige

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige

Lasercusing

Miele setzt auf konturnahe Kühlung

Werkzeugsatz mit generativen Einsätzen für neue GerätegenerationFür das Jahr 2012 hat Miele eine neue Gerätegeneration angekündigt. In einem Teil der dafür gefertigten Spritzgießwerkzeuge wird intensiv mit der konturnahen Kühlung gearbeitet,...

mehr...

Generative Verfahren

Frei gestalten mit 3D-Druck

Während der Euromold wird das Additive Manufacturing Design and Engineering Symposium als Teil des CAE Forums stattfinden. Die Vortragsreihe, soll einen grundlegenden Paradigmenwechsels in der Produktentwicklung in den Mittelpunkt stellen.

mehr...
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige