Industrieanzeiger 09/10.2019

RUBRIK | Thema
Prof. Dr. Heiko Wenzel-Schinzer,
Geschäftsführer/
Chief Digital Officer,
Wenzel Group
Foto: Visiconsult Foto: Wenzel Group
Welche Vorteile hat die Prüfung von AM-Bauteilen aus Kunststoff mit CT?
Additiv gefertigte Kunststoffteile werden zunehmend nicht
mehr nur im Prototypenbau, sondern auch in der Serie eingesetzt.
Additiv gefertigte Teile unterscheiden sich im Inneren
deutlich von Bauteilen, die konventionell erzeugt wurden, unterliegen
in der Serie aber von Beginn an den gleichen Qualitätsanforderungen.
Qualitätssicherung heißt hier sowohl zerstörungsfrei
die inneren Strukturen zu prüfen, als auch die
Maßhaltigkeit der Oberfläche zu beurteilen.
Dies kann man mit nur einer einzigen Technologie gleichzeitig
Lennart Schulenburg,
Head of Sales and
Marketing,
Visiconsult
bewältigen: Der industriellen Computertomographie (CT). Für
die zerstörungsfreie Prüfung für innere Strukturen ist die CT
seit Jahrzehnten etabliert. In der Verwendung als Koordinatenmessgerät
setzt sich die CT gerade durch und bietet die Möglichkeit,
nahezu beliebige Geometrien schnell, genau und komplett
zu erfassen. Hier treffen nun zwei Bereiche der Qualitätssicherung
zusammen, die eine neue Dimension eröffnen. Additiv
gefertigte Teile und CT – das wird für viele Unternehmen eine
geeignete Kombination: Die Investition lohnt sich!
Foto: MTU Aero Engines
Anian Gögelein,
Verfahrensspezialist
Optische Tomografie,
MTU Aero Engines
Welche Vorteile hat die Prüfung von
AM-Bauteilen aus Metall mit CT?
Der Einsatz von additiv gefertigten Bauteilen wirft besonders in
sicherheitskritischen Industrien Fragen in der Qualitätssicherung
auf. Ein Aspekt ist hierbei das Erkennen von Defekten. So müssen
Poren, Risse oder Einschlüsse innerhalb des Materials prozesssicher
erkannt und quantifiziert werden. Ein weiterer Aspekt ist die
Maßhaltigkeit der Bauteile. Bei traditionellen Verfahren, wie der
Zerspanung, konnte hier weitestgehend mit Koordinatenmesssystemen
gearbeitet werden. Additive Verfahren erlauben allerdings
auch innenliegende Strukturen wie zum Beispiel Lattice oder Honeycomb
zu fertigen. Diese sind ausschließlich mittels Computertomographie
(CT) zu vermessen. Da kein anderes zerstörungsfreies
Prüfverfahren diese Anforderungen vollumfänglich erfüllt, ist
die CT derzeit alternativlos für additiv gefertigte Bauteile. Allerdings
ist zu beachten, dass die Technologie Ihre Grenzen hat und
internationale Qualitätsstandards erst in der Entwicklung sind.
Was ist der wichtigste Vorteil der
optischen Tomografie?
Die optische Tomografie (OT) nutzt ein autarkes Kamerasystem,
um den gesamten Schweißprozess der SLM-Anlage im nahen Infrarotbereich
aufzuzeichnen und für jede gebaute Schicht ein oder
mehrere Grauwertbilder zu erzeugen. Die Bilder können einzeln
oder als Bildstapel in 3D analysiert werden. Der größte Vorteil ist
dabei die von der SLM-Anlage unabhängige Datenerfassung, welche
dazu genutzt wird, um systematische Kenngrößen wie Streckenenergie,
Hatch-Abstand und die Bauteilgeometrie über den
gesamten Bauraum zu erfassen. Mit Hilfe der OT-Bilder können
aber auch lokale Abweichungen des Schweißprozesses, wie zum
Beispiel schmauchinduzierte Laserdefokussierung, was wiederum
zu Lagenbindefehlern führen kann, detektiert werden. Eine Charakterisierung
des Schweißprozesses mit hoher Ortsauflösung in
Realzeit über das gesamte Volumen eines additiv hergestellten
Bauteils ist derzeit nur mit der OT möglich.
94 Industrieanzeiger 09/10.19