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Besser-Checker BAM macht Qualitätssicherung gedruckter Metallteile effizienter

Quelle: BAM 3 min Lesedauer

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Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) entwickelt im Projekt Sonrisa neue Methoden, um die Qualitätsprüfung von Metallteilen aus dem 3D-Drucker umfassend zu verbessern ...

Per pulverbettbasiertem Lasersstrahlschmelzen wird hier komplexe Metallbauteile additiv an der BAM gefertigt. Nun gibt es ein Projekt, dass dabei helfen soll, solche Bauteile schon bei ihrer Entstehung auf ihre Eignung für die Luftfahrtbranche zu testen. Hier die Details ...(Bild: BAM)
Per pulverbettbasiertem Lasersstrahlschmelzen wird hier komplexe Metallbauteile additiv an der BAM gefertigt. Nun gibt es ein Projekt, dass dabei helfen soll, solche Bauteile schon bei ihrer Entstehung auf ihre Eignung für die Luftfahrtbranche zu testen. Hier die Details ...
(Bild: BAM)

Flugzeuge sollen immer leichter werden, um Treibstoff zu sparen und damit das Klima zu schonen. Eine wichtige Rolle spielt dabei die additive Fertigung. Denn damit lassen sich bekanntlich auch besonders komplexe – aber auch leichtere – Metallbauteile herstellen, wie etwa hocheffizient arbeitende Wärmetauscher. In der Luftfahrt rechnet sich nicht zuletzt jede Gramm, das weggelassen werden kann, weil Flugzeuge über mehrere Jahrzehnte im Einsatz sind. Doch trotz ihrer potenziellen Vorteile wird die additive Fertigung in der Luftfahrt bisher nur zögerlich eingesetzt, wie die BAM weiter ausführt. Der Grund sei, dass in keiner anderen Industrie die Sicherheitsanforderungen höher seien. Denn jede sicherheitsrelevante Komponente muss lückenlos auf Fehler geprüft werden können, bevor sie im Flugzeug verbaut wird. Das aber ist im 3D-Druck noch ein sehr zeitraubender und teurer Prozess, heißt es. Denn die Bauteile sind meist sehr filigran und individuell ausgelegt. Mögliche Fehlstellen wie kleinste Poren oder Risse sind deshalb von außen nicht sichtbar und konventionelle Prüfmethoden stoßen hier an ihre Grenzen. Deshalb gibt es das Projekt Sonrisa.

Kombinierte Messsysteme und Digitalisierung helfen

Das BAM-Team entwickelt im Rahmen des Vorhabens nun eine digitale Methode, mit der sich die Qualität eines 3D-gedruckten Bauteils aus Metall bereits während des Herstellungsprozesses überwachen und bewerten lässt, wie man erfährt. So könnten mögliche Fehler frühzeitig erkannt und anschließender Prüfungsaufwand reduziert werden. Man will nichts anderes, als den Herstellungsprozess transparenter machen, damit schon während der Fertigung klar wird, ob ein Bauteil den hohen Anforderungen der Luftfahrt genügt. Dafür werden mehrere Messsysteme kombiniert, die den 3D-Druckprozess – genauer gesagt, das pulverbettbasierte Laserstrahlschmelzen (LBPF = Laser Powder Bed Fusion) – dann überwachen sollen. Bei diesem Verfahren wird Metallpulver schichtweise aufgetragen und mit einem Laser aufgeschmolzen. Die Messsysteme erfassen unter anderem, ob das Pulver gleichmäßig aufgetragen ist und ob die Oberfläche des Bauteils Rückschlüsse auf etwaige Fehlstellen liefert.

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