Phase3D und die Rowan University arbeiten bei der Echtzeit-Prüfung von Metall-AM-Bauteilen zusammen
Dank der Fringe-Inspektion erhielten die Ingenieure bei Rowan schichtweise Daten, um den Bau nach einem Fehler bei der Vorbereitung fortzusetzen
Phase3D und der Digital Engineering Hub (DEHub) der Rowan University haben eine Partnerschaft geschlossen, deren Schwerpunkt auf Forschung, Ausbildung und Prozesssicherheit im Bereich der additiven Metallfertigung auf der Grundlage von Messdaten liegt. Die Zusammenarbeit hat sich bereits bei dem ersten Druckvorgang bewährt, den das Team der Rowan University nach der Installation seines neuen Systems für die additive Metallfertigung eigenständig durchgeführt hat.
Der Druckvorgang lief auf Rowans neu installiertem DMG MORI LASERTEC 30 SLM US-System ab, wobei die Fringe Inspection von Phase3D die Druckoberfläche Schicht für Schicht vermass. Zu Beginn des Druckvorgangs führte ein Fehler bei der Druckvorbereitung dazu, dass in den ersten etwa 60 Schichten lediglich die Konturen der Teile gedruckt wurden, während die vorgesehene Füllung und Stützstruktur ausgelassen wurden
Da der Fehler so früh auftrat, hätten viele Bediener das Bauteil vorsichtshalber abgebrochen oder den Druck ohne Messdaten fortgesetzt.
Rowans Team entschied sich dafür, nach einer gemeinsam mit Phase3D entwickelten Stoppbedingung vorzugehen: Wenn die Höhenkarten der Fringe-Inspektion Vorsprünge an den Bauteilen, ungewöhnliche Ausbeulungen, eine unzureichende Pulverabdeckung oder Anzeichen dafür zeigten, dass sich die Bauteile nicht korrekt formten, stoppte das Team den Druckvorgang sofort.
Während des gesamten Übergangs verfolgten die beiden Teams die Höhe der geschmolzenen Bereiche nach der Belichtung und überprüften die nachfolgenden Pulverschichten auf Probleme im Zusammenhang mit dem Recoater. Standardmäßige Maschinenbeobachtungen und Schichtbilder können zwar zeigen, dass etwas anders aussieht, liefern jedoch keine quantitativen Daten zur Oberflächenhöhe; Fringe Inspection lieferte kalibrierte, validierte Messwerte, die dem Team im Verlauf des Druckvorgangs eine fundierte Grundlage für die Entscheidung „Weiter“ oder „Abbrechen“ boten.
Die Höhenkarten erfassten den Übergang von reinen Konturschichten zur Geometrie des gesamten Bauteils und zeigten, dass sich die Teile erfolgreich formten – ohne Aufquellen, Vorsprünge oder Abblättern und ohne Anzeichen dafür, dass der Recoater gestört worden war. Das Team setzte den Druckvorgang bis zur Fertigstellung fort.
Durch diese Partnerschaft erhalten Studierende und Forscher der Rowan University Zugang zu kalibrierten, einheitsbasierten Höhenkarten aus dem additiven Metallfertigungsprozess. Die beiden Organisationen planen, die Messdaten zur Förderung des Prozessverständnisses, zur Erkennung von Anomalien, für Qualifizierungsforschung sowie für die praxisorientierte Ausbildung im Bereich der messungsbasierten Fertigung zu nutzen.
