Bildgestützte Überwachung von generativen Strahlschmelzprozessen
Bildgestützte, anlagenunabhängige Überwachung von generativen Strahlschmelzprozessen
Eine detaillierte Übersicht unserer Arbeiten finden Sie auf der englischsprachigen Projektseite.
Direkt zu den Publikationen, Folien zu Konferenzpräsentationen.
Generative Fertigungsverfahren sind in den letzten Jahren unter dem Oberbegriff „3D-Drucker“ bekannt geworden. Sie basieren auf dem schichtweisen Aufbau von Werkstücken aus meist granularen Ausgangsmaterialien, wie z. B. Kunststoffgranulat oder Metallpulver, die durch ein Bindungsverfahren (z. B. thermisch oder chemisch) zur gewünschten Struktur zusammengesetzt werden. Gerade im Bereich des Prototypenbaus und der individuellen Fertigung von Einzelstücken oder Kleinstserien wird die Flexibilität dieser Produktionsmethoden hoch geschätzt. Durch den schichtweisen Aufbau lassen sich nahezu beliebig komplexe Geometrien fertigen, die mit keinem anderen Produktionsverfahren realisierbar sind.
Das Strahlschmelzverfahren erlaubt die Herstellung von Werkstücken aus Metallpulvern. Dabei wird eine dünne Schicht Metallpulver auf die Bauplattform aufgetragen und von oben mithilfe eines Laserstrahls verschmolzen. Diese Schritte werden wiederholt, so dass schichtweise das gewünschte Werkstück entsteht (siehe Abb. 1). Die Geometrie der Schweißnähte wird aus einer Schnittdarstellung des konstruierten CAD-Modells abgeleitet. Dieses Produktionsverfahren wird heutzutage bereits in einer Vielzahl von Bereichen, wie z. B. dem Bau von Zahnprothesenrohlingen oder dem Prototypdesign, eingesetzt. Das Verfahren ist herstellerabhängig auch unter den Namen Laser Forming, Selective Laser Melting (SLM), Laser-Cusing, Electron Beam Melting (EBM) und Direktes-Metall-Laser-Sintern (DMLS) bekannt (siehe VDI-Norm 3404).
Prozesszyklus beim Strahlschmelzverfahren
Ein Problem der Fertigung mittels Strahlschmelzprozessen ist die fehlende Prozessüberwachung – die Bauteile können erst nach Fertigstellung auf Fehler überprüft werden. Das einzige nicht-destruktive Prüfverfahren ist dabei die computertomographische Untersuchung, die teuer und durch das meist notwendige Einsenden der Werkstücke auch sehr zeitaufwändig ist. Hinzu kommt die technische Einschränkung der untersuchbaren Materialdicke. Durch die langen Bauzeiten (ca. 40 Stunden für 200 mm Bauhöhe) ist diese Art der Untersuchung in höchstem Grade ineffizient: Ein Fehler, der in einer der ersten Schichten auftritt, macht das Werkstück unbrauchbar und vergeudet kostspielige Maschinenlaufzeit.
Um die Verbreitung von Strahlschmelzprozessen auszudehnen und auch sicherheitskritische Bereiche wie die Luftfahrt- und Medizintechnik zu erschließen ist eine umfassende Qualitätsprüfung und Dokumentation notwendig.
Forschungsthemen
Schichtbildaufnahme von Pulverschicht und Belichtungsergebnis (engl.)
Prozessdokumentation (engl.)
Prozessfehler und Fehlerkategorisierung (engl.)
Detektion und Analyse von überhöhten Regionen in Pulverschichtbildern (engl.)
Eine detaillierte Übersicht unserer Arbeiten finden Sie auf der englischsprachigen Projektseite
By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information
English translation below.
Die Cookie-Einstellungen auf dieser Website sind so eingestellt, dass sie "Cookies zulassen" sollten, um das bestmögliche Surferlebnis zu erhalten. Sie können diese Website weiterhin nutzen, ohne Ihre Cookie-Einstellungen zu ändern, oder Sie klicken unten auf "Accept" und stimmen der Nutzung der Cookies zu.
In den Cookies werden lediglich die von Ihnen gewählten Spracheinstellungen gespeichert. Bitte lesen Sie auch unsere Datenschutzerklärung.
The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.
Only your chosen language settings are stored in the cookies. Please also read our privacy policy.
