Additive-FertigungNikon SLM Solutions MPM: Umfassende Qualitätsüberwachung
Laser Power Monitoring und Melt Pool Monitoring: Die Anlagen der SLM Solutions GmbH stellen hochwertige, metallische Bauteile basierend auf dem Selective Laser Melting Verfahren her. Bei diesem sogenannten Pulverbett-Verfahren wird der pulverförmige, metallische Werkstoff schichtweise aufgetragen und durch Laserstrahlung in Schichten aufgeschmolzen. Um hierbei eine umfassende Qualitätsüberwachung sicher zu stellen, hat die SLM Solutions GmbH das Laser Power Monitoring und das Melt Pool Monitoring System entwickelt.
Das Laser Power Monitoring (LPM) System ist ein selbständiges Überwachungssystem, welches ermöglicht, dass die Laserleistung im Bauprozess permanent und zuverlässig überwacht wird. Hierbei wird die IST-Leistung des Laserstrahls gemessen und mit der Setz-Leistung synchronisiert. Sich verringernde Laserleistungen werden hierdurch erfasst und es kann entsprechend reagiert werden. Grafische Darstellungen und die Möglichkeit der Archivierung der Daten sind vom Anwender mühelos zu nutzen. Neben der Steigerung der Reproduzierbarkeit von metallischen Bauteilen werden durch die Nutzung des LPM Moduls Qualitätsschwankungen verhindert und eine hiermit verbundene Kosteneinsparung basierend auf fehlerfreien Bauteilen erreicht.
Mit dem Melt Pool Monitoring (MPM) System wird die thermische Rückstrahlung von der Schmelzspur erfasst. Die aufgezeichneten Daten erlauben Rückschlüsse auf Unregelmäßigkeiten während des Aufschmelzens, die zu Fehlern in den Bauteilen führen können.
Melt Pool Monitoring
Das von der SLM Solutions GmbH entwickelte Melt Pool Monitoring (MPM) System stellt ein Qualitätssicherungswerkzeug für die Überprüfung additiv gefertigter Bauteile dar. Anhand einer weitgehenden Dokumentation des Bauprozesses zur Qualitätssicherung findet eine Überprüfung der Qualität bereits während des Bauprozesses statt. Die durch das MPM verbesserte Prozessdokumentation ermöglicht somit, u. a. in der Luft- und Raumfahrtindustrie, den Verzicht auf eine 100 % nachträgliche Prüfung der additiv gefertigten Bauteile. Hieraus resultieren ein verringerter Zeitaufwand und eine Kostenersparnis.
Das System basiert auf der Erfassung der thermischen Rückstrahlung von der Schmelzspur. Die aufgezeichneten Daten erlauben Rückschlüsse auf Unregelmäßigkeiten während des Aufschmelzens, die zu Fehlern in den Bauteilen führen können. Durch das Melt Pool Monitoring (MPM) System ist eine absolute Temperaturmessung möglich. Eine Überwachung mit 100 kHz bietet hierbei eine deutlich höhere, zeitliche Auflösung als bei Bildauswerteverfahren. Zudem unterstützt das System ein effizientes Weiterentwickeln und Auswerten von Prozessparametern zur Qualitätsüberwachung. Die Temperaturmessdaten können schichtweise visualisiert werden, weitere Datenverarbeitungsprozesse befinden sich in Vorbereitung für zukünftige Software-Versionen. Jeder Strahlengang wird dabei mit einem eigenen Messsystem ausgestattet. Diese Lösung ist durch Umbau der optischen Bank auch nachrüstbar.
Das System ermöglicht eine weitgehende Dokumentation des Bauprozesses zur Qualitätssicherung und unterstützt außerdem ein effizientes Weiterentwickeln und Auswerten von Prozessparametern.
Die Temperaturmessdaten können schichtweise visualisiert werden. Jeder Strahlengang wird dabei mit einem eigenen Messsystem ausgestattet.
Industrie 4.0-Ausrichtung
Mit der Entwicklung dieser fortschrittlichen Systeme macht die SLM Solutions GmbH einen weiteren wichtigen Schritt in Richtung der Zukunftstechnologie 4.0, welche ein wichtiger Impulsgeber für u. a. den Automobil- und Maschinenbau sowie die Luft- und Raumfahrtindustrie ist. Die additive Fertigung beschleunigt und automatisiert Herstellungsprozesse und schafft Freiräume für Konstruktion und Design.
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