Tomographisches In-Situ-Prozessmonitoring im Hochgeschwindigkeits-3D-Druck
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Im Rahmen von Industrie 4.0 spielt 3D-Druck eine entscheidende Rolle bei der wirtschaftlichen Herstellung kleiner Losgrößen, insbesondere in der kundenindividuellen Massenproduktion. Die Vorteile des 3D-Drucks sind vielfältig und umfassen individuelle Fertigung, verkürzte Produktentwicklungszeiten, geringere Transportkosten und Lagerbestände sowie konstruktive Optimierung von Produkten. Dies bietet insbesondere kleinen und mittelständischen Unternehmen die Möglichkeit, ihre Produktion flexibel an die Kundenbedürfnisse anzupassen.
Die Prozessüberwachung von AM-Prozessen unterliegt jedoch diversen Beschränkungen. So wird beispielsweise durch den selektiven, sukzessiven Materialauftrag eine in-situ Kontrolle häufig unrentabel. Durch das Produktionsverfahren oder die Ausgangsbedingungen des Materials ist der Zugang zu den zu prüfenden Bauteilen teilweise nicht möglich. Des Weiteren limitiert die Systemintegration der Messsensorik den Bauraum. Zurzeit herrscht der Standard einer vollständigen ex-situ Bauteilprüfung vor.
Im Angesicht dieser Herausforderungen haben die Projektpartner ProductionToGo GmbH, Relimetrics GmbH, Technische Universität Dresden und Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS ein Innovationsprojekt zum Thema Tomographisches In-Situ-Prozessmonitoring für den Hochgeschwindigkeits-3D-Druck gestartet.
Die Innovation zielt auf Branchen wie die Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie ab. Der 3D-Druck ist aufgrund seiner spezifischen Stärken hier bereits weit verbreitet. Außerdem wird die Relevanz der Innovation im Maschinen- und Anlagenbau ebenfalls als äußerst hoch bewertet. Vor allem beim Übergang von der Prototypenerstellung zur industriellen Produktion ist lückenloses Prozessmonitoring unabdinglich, um die Bauteilqualität für die Kunden zu gewährleisten.
Das Projekt ist am 01.07.2023 gestartet und wird durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand gefördert.