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Hochgeschwindigkeits-Pyrometrie LPBF-Prozesse stabilisieren

Von Nadja Müller 5 min Lesedauer

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Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG
Klinkhammer Intralogistics GmbH
Franke GmbH

Ein Hochgeschwindigkeits-Quotienten Pyrometer bietet für das additive Fertigungsverfahren LPBF einen neuen Ansatz zur Echtzeitregelung, Prozessüberwachung und Optimierung – auch bei kritischen Bauteilgeometrien.

Die Helios H4 Pyrometer von Sensortherm erfassen in Hochgeschwindigkeit bis zu 40.000 Datenpunkte pro Sekunde. Damit erlauben sie eine Temperaturauflösung innerhalb der Wegstrecke eines Melt-Pool-Durchmessers, wodurch auch die Key-Hole Bildung detektiert und im geschlossenen Regelkreisbetrieb unterdrückt werden kann.(Bild: Sensortherm GmbH)
Die Helios H4 Pyrometer von Sensortherm erfassen in Hochgeschwindigkeit bis zu 40.000 Datenpunkte pro Sekunde. Damit erlauben sie eine Temperaturauflösung innerhalb der Wegstrecke eines Melt-Pool-Durchmessers, wodurch auch die Key-Hole Bildung detektiert und im geschlossenen Regelkreisbetrieb unterdrückt werden kann.
(Bild: Sensortherm GmbH)

Beim LPBF-Verfahren wird Metallpulver schichtweise auf eine Bauplattform aufgetragen und mittels Laser selektiv aufgeschmolzen. So entstehen Schicht für Schicht Bauteile; das Verfahren erlaubt die Herstellung hochkomplexer Geometrien mit hoher Auflösung. Gleichzeitig sind jedoch die Anforderungen an die Prozesskontrolle hoch. Entscheidend für die Qualität des Endprodukts ist vor allem die konstante Temperaturführung im Schmelzbad (Melt-Pool). Die Einhaltung der Temperatur im Schmelzbad und deren Konstanz über den Bauprozess sind enorm wichtig.

Die Materialdichte, der Schmelzbaddurchmesser und die Rissbildung sind direkt von der Temperatur im Schmelzbad abhängig. Ziel muss daher eine Dichte von über 99,5 Prozent sein – dafür muss die Temperatur genau kontrolliert werden.

Philipp Bastians, Geschäftsführer der Sensortherm GmbH

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