Die additive Fertigung bietet durch die prozessbedingten Freiheitsgrade ein hohes Potenzial zur Steigerung der Bauteileffizienz in einer Vielzahl an Anwendungsgebieten. Insbesondere das pulverbettbasierte Schmelzen von Metall mittels Laserstrahl (PBF-LB/M) bietet die Möglichkeit zur Herstellung filigraner Strukturen aus leistungsfähigen Materialien. Die Komplexität des Herstellungsprozesses und die damit einhergehenden vielschichtigen Einflussfaktoren stellen jedoch eine Herausforderung in Bezug auf die Qualitätssicherung dar. In diesem Artikel werden Werkzeuge vorgestellt und erläutert, die für die erfolgreiche Bauteilherstellung mit notwendiger Qualität angewendet werden können. Diese Werkzeuge umfassen neben Gestaltungsrichtlinien für die Konstruktion auch die Prozesssimulation, das Prozessmonitoring sowie die finale Qualitätskontrolle. Da die Bauteilqualität entlang der gesamten Prozesskette beeinflusst wird, werden die Phasen der Prozesskette des additiven Fertigungsprozesses PBF-LB/M in Bezug auf die Qualitätssicherung analysiert und die vorgestellten Werkzeuge und Maßnahmen werden eingeordnet. Dabei wird deutlich, dass die im Rahmen der Qualitätssicherung erhobenen Daten wichtig für die Identifikation von Fehlern sind. Gleichzeitig können sie auch genutzt werden, um die Qualität der additiven Fertigung zukünftiger Bauteile zu verbessern.

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Qualitätssicherung in der Additiven Fertigung: Einordnung anhand des pulverbettbasierten Schmelzens mittels Laserstrahl

  • Roland Lachmayer,
  • Marcus Oel,
  • Lennart Mesecke,
  • Jens Niedermeyer,
  • Myriam Maalaoui,
  • Weijia Yu,
  • Ina Meyer,
  • Bastian Jülich,
  • Florian Eibl,
  • Adrian de Riz

摘要

Die additive Fertigung bietet durch die prozessbedingten Freiheitsgrade ein hohes Potenzial zur Steigerung der Bauteileffizienz in einer Vielzahl an Anwendungsgebieten. Insbesondere das pulverbettbasierte Schmelzen von Metall mittels Laserstrahl (PBF-LB/M) bietet die Möglichkeit zur Herstellung filigraner Strukturen aus leistungsfähigen Materialien. Die Komplexität des Herstellungsprozesses und die damit einhergehenden vielschichtigen Einflussfaktoren stellen jedoch eine Herausforderung in Bezug auf die Qualitätssicherung dar. In diesem Artikel werden Werkzeuge vorgestellt und erläutert, die für die erfolgreiche Bauteilherstellung mit notwendiger Qualität angewendet werden können. Diese Werkzeuge umfassen neben Gestaltungsrichtlinien für die Konstruktion auch die Prozesssimulation, das Prozessmonitoring sowie die finale Qualitätskontrolle. Da die Bauteilqualität entlang der gesamten Prozesskette beeinflusst wird, werden die Phasen der Prozesskette des additiven Fertigungsprozesses PBF-LB/M in Bezug auf die Qualitätssicherung analysiert und die vorgestellten Werkzeuge und Maßnahmen werden eingeordnet. Dabei wird deutlich, dass die im Rahmen der Qualitätssicherung erhobenen Daten wichtig für die Identifikation von Fehlern sind. Gleichzeitig können sie auch genutzt werden, um die Qualität der additiven Fertigung zukünftiger Bauteile zu verbessern.