Die additive Fertigung birgt großes Potenzial für die Herstellung von hochkomplexen Bauteilen, bionisch inspirierten Leichtbau-Komponenten oder auch Prototypen. Sie kann in vielen Branchen zum Einsatz kommen – vom Flugzeugbau und Gasturbinen bis hin zur Medizintechnik. Jedoch stellt die Qualitätssicherung additiv gefertigter Produkte bislang noch eine Herausforderung dar. Während des Herstellungsprozesses entstehen selbst für kleine Bauteile große Datenmengen. Sie lassen sich aufgrund der Vielzahl der Formate nur schwer auswerten. Zudem fehlen Normen und Standards für die additive Fertigung, die die Bauteilqualität sicherstellen.
Neues Reallabor Additive Fertigung
In dem neuen Reallabor Additive Fertigung für den Mittelstand arbeitet die BAM im Rahmen der Initiative QI-Digital zusammen mit den zentralen Partnern der deutschen Qualitätsinfrastruktur (QI) an Lösungen für eine digital-gestützte Qualitätssicherung. „Ziel ist es, gemeinsam eine vernetzte Prozesskette zu entwickeln, die den gesamten Fertigungsprozess – vom Ausgangsmaterial über den Herstellungsprozess bis zum fertigen Bauteil und den nachgelagerten zerstörungsfreien Prüfungen – vollständig digital nachverfolgt“, sagt Kai Hilgenberg, Leiter des Kompetenzzentrums Additive Fertigung der BAM. „Aus den dadurch gewonnen Daten sollen Smart Standards und digitale Zertifikate entstehen, die eine durchgehend digitale Qualitätssicherung für die additive Fertigung ermöglichen.“
Unterstützt wird die Forschungsarbeit im Reallabor durch die neue Multilaser-Anlage, bei der vier Laser parallel arbeiten. Dadurch wird der Herstellungsprozess beschleunigt. Zusätzlich will das AM-Team die Anlage mit Geräten zur Prozessüberwachung, wie thermografischen und optischen Kameras erweitern. So werden wichtige Daten qualitätsrelevanter Prozessparameter gewonnen, die sich mittels KI-Methoden gezielt und schnell auswerten lassen.
Zukunftsaussichten
Bis Mitte 2023 soll die digitale Prozesskette im Reallabor an der BAM stehen. Interessierte Unternehmen können sich jedoch schon jetzt aktiv bei der Entwicklung, Erprobung und Anwendung der vernetzten Prozesskette einbringen. „Unser offenes Reallabor bietet optimale Bedingungen, um neue Technologien für die digitale Qualitätssicherung im industriellen Umfeld zu erproben“, sagt Martin Epperlein, Koordinator des Pilotprojekts an der BAM. „Die Bündelung verschiedenster Kompetenzen an der BAM ist einzigartig und unser Reallabor trägt dazu bei, wissenschaftliche Ergebnisse schneller in die industrielle Anwendung zu bringen.“
„Unsere EOS M 300-4 ist nicht nur eines der leistungsfähigsten Multilaser-Systeme für den Metall 3D-Druck, sondern eine digitale Produktionsplattform. Mit ihren digitalen Schnittstellen ermöglicht sie die Digitalisierung der gesamtem industriellen Prozesskette“, ergänzt Dr. Tina Schlingmann, Regional Director EMEA bei EOS. „Dies befähigt die BAM unter Einsatz unserer Technologie eine moderne digitale Infrastruktur zur effizienten Qualitätssicherung für additiv gefertigte Bauteile zu entwickeln.“