Image
Foto: Fraunhofer IKTS

AddMag

3D-Druck in Echtzeit überwachen und Fehler vermeiden

Fehler beim 3D-Druck können teuer werden. Das Erkennen von Schäden in Echzeit könnte das verhindern. Dieses Projekt vom Fraunhofer IKTS soll das ermöglichen.

Um Fehler beim 3D-Druck zu vermeiden, müssten Unregelmäßigkeiten in Echtzeit, d.h. bereits während des Druckvorgangs, erkannt und der Bauteilaufbau zeitnah gestoppt werden. Im gerade gestarteten Projekt „Addi Line“ qualifizieren dafür fünf Projektpartner neben einer Kontrolle der Materialabgabe beim Drucken die Laser-Speckle-Photometrie für die Überwachung des „Thermoplastischen 3D-Drucks“.

Addi Line überwacht die Qualität beim Entstehen in Echtzeit

Ein neues additives Verfahren ist der am Fraunhofer IKTS entwickelte „Thermoplastische 3D-Druck“ (T3DP), mit dem auch Keramiken und Hartmetalle verdruckt werden können. Für eine hohe Prozessstabilität und Qualität der Bauteile wird eine Inline-Prozesskontrolle benötigt. Bisherige Lösungen produzieren zu hohe Datenmengen, deren Auswertung viel Zeit in Anspruch nimmt oder sind für das begrenzte Platzangebot im Drucker zu groß. Zudem können sie keine definierten Materialparameter (z. B. Porosität oder Defekte) prüfen, auf die der Fertigungsprozess abgestimmt werden muss.

Integrierbares Prüfsystem für hochwertige 3D-Druck-Bauteile soll Fehler vermeiden

Ziel des Projekts „Addi Line“ ist die Entwicklung eines Mess-Systems mit zwei Komponenten. Die erste Komponente überwacht mittels Lichtschranke, ob das zu verdruckende Material den Drucker tatsächlich verlässt. Dies ist Voraussetzung für eine korrekte Anbindung der Materialtropfen untereinander, so dass keine Lufteinschlüsse entstehen. Die zweite Komponente, die integrierte Laser-Speckle-Photometrie (LSP), prüft berührungslos die vorher festgelegten Parameter der entstehenden Struktur in Echtzeit.

Die zu entwickelnde berührungslose Prüftechnik soll als kostengünstiges System mit flexiblem und robustem optischen Aufbau realisiert werden. Um dessen Einsatz unter Produktionsbedingungen zu testen, wird das modulare System mit beiden Komponenten in eine T3DP-Anlage integriert. „Der Anlagendemonstrator bildet so die Grundlage für eine völlig neuartige additive Fertigungstechnologie, die die Herstellung für ein breites Materialspektrum von hochwertigen Single- und Multimaterial-Bauteilen ermöglicht.“,fasst Dr. Beatrice Bendjus, wissenschaftliche Mitarbeiterin am Fraunhofer IKTS, zusammen.

Gemeinschaftsprojekt mehrerer Partner

Das Vorhaben erfordert das Einbringen vielfältiger Kompetenzen: Neben den Industriepartnern Hoyer Montagetechnik, Vermes Microdispensing, Thomas Werner Industrielle Elektronik e. Kfm und Viimagic wirkt das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS im Projekt mit.

Die Partner zeigen sich optimistisch, dass mit dem Prüfsystem zukünftig verschiedene Materialgruppen auf weitere physikalische, mechanische sowie thermische Eigenschaften untersucht werden können. Damit sollen wichtige Impulse für den Einsatz des Verfahrens in der Keramikindustrie, für Bohr- und Fräswerkzeuge, aber auch in der Medizin sowie dem Maschinen- und Anlagenbau gegeben werden.

Das Projekt „Laser-gestützte Inline-Überwachung der additiven Fertigung von Keramiken und Hartmetallen“ läuft bis zum Frühjahr 2021 und wird innerhalb der Fördermaßnahme „Photonik für die flexible, vernetzte Produktion – Optische Sensorik“ im Rahmen des Programms „Photonik Forschung Deutschland“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

Image
Nicht nur für Motorräder: 3D-gedruckte Bauteile in Serienqualität

AddMag

3D-gedruckte Bauteile in Serienqualität

Nicht nur für Motorräder: 3D-gedruckte Bauteile in Serienqualität – KTM nutzt einzigartiges Genera-Know-how für ganzheitliche additive Prozesse

    • AddMag, Produktionsverfahren
Image

Sensorik & Messtechnik

Fehler der spanenden Bearbeitung von CFK-Bauteilen vermeiden

Ein Forschungsvorhaben untersucht die Prozessdynamik bei der spanenden Bearbeitung von CFK-Bauteilen. Das Ziel: Nebeneffekte wie Schwingungen verhindern.

    • Sensorik & Messtechnik, Werkstoffe
Image

Wirtschaftsmeldungen

Meusburger hilft: Gesichtsschutzschilder gegen Corona

Um die Ausbreitung von Corona zu verringern, ist Normalienhersteller Meusburger aktiv geworden und unterstützt die Herstellung von Gesichtsschutzschildern.

    • Wirtschaftsmeldungen
Image

Verbindungstechnik

Was bietet das Ready2-Rivet-Paket?

Die Unternehmen Böllhoff und Kuka haben ein gemeinsames Produkt für die Automatisierung von Stanznietprozessen entwickelt: Das Ready2 Rivet Paket.

    • Verbindungstechnik, Robotik & Handhabung, Automatisierung