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| Beitrags-Nr.: |
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Datum/Uhrzeit:
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Dienstag, 15. September 2015, Raum Saal Istanbul 14:00 Uhr
Additive Fertigung - Prozesssicherheit / Herausforderungen und Lösungen
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Prozessbeobachtung bei der generativen Fertigung mit SLM Verfahren
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| Autoren: |
Ulrich Thombansen* / Fraunhofer Institut für Lasertechnik ILT, NRW
Peter Abels / Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, Germany
Maximilian Schniedenharn/ Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, Germany
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| Kurzfassung: |
Das Selektive Laserschmelzen (SLM) ermöglicht die werkzeugfreie Fertigung von Produkten mit vielen Freiheitsgraden in Bezug auf Form und Material. Im Kunststoffbereich bieten bereits Dienstleister Produkte on Demand für Endverbraucher an, was zu einem Wandel in der Angebotspalette bei Zubehörteilen für beispielsweise Mobiltelefone geführt hat. Das SLM Verfahren zur generativen Fertigung von Produkten aus metallischen Werkstoffen hat sich ebenfalls aus dem Stadium des Prototypenbaus gelöst. So sind viele Anwendungsfälle entstanden, in denen die Gebrauchstauglichkeit des Produktes eine wesentliche Rolle spielt.
Aus technologischer Sicht ist beim SLM Verfahren der Prozessverlauf von besonderem Interesse, um daraus Informationen über die Produkteigenschaften abzuleiten. Ein Schwerpunkt liegt hierbei auf der Gewinnung von Informationen über den Schmelzvorgang wie die positionsgenaue Einbringung von Energie und die vorherrschenden Temperaturen. Einflussfaktoren sind neben den Bearbeitungsparametern wie Laserleistung, Vorschubgeschwindigkeit und Schutzgasatmosphäre die Einkopplung der Laserenergie in das Pulver, die Wärmeleitung und Anbindung an das unterliegende Material. Eine Prozessbeobachtung, die das Ergebnis dieser Einflüsse dokumentiert, schafft die für eine Serienanwendung benötigte Transparenz. Zum Einsatz kommen heute Beobachtungssysteme, die mittels lateral angebrachten Thermokameras die Temperaturverteilung der Bauteile bestimmen und koaxiale Systeme, die in der Nähe des Wechselwirkungspunktes Schmelzbad und Geometriedaten erfassen. Aktuelle Entwicklungen in der koaxialen Beobachtung zeigen dabei den Weg zu Lösungen für eine kontinuierliche Überwachung des SLM Fertigungsprozesses.
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