Optische Qualitätsprüfung für den Extrusions-3D-Druck

Thema Additive Fertigung
Projekttitel Optische Qualitätsprüfung für den Extrusions-3D-Druck (Quali3D)
Laufzeit 01.07.2019 – 30.06.2021
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Pressemitteilung

Die additiven Fertigungsverfahren sind ein dynamisch wachsender Markt. Besonders die additive Materialextrusion ist aufgrund der vielen verarbeitbaren Materialien und der großen Zahl an Einsatzgebieten interessant für kleine und mittlere Unternehmen. Eine flächendeckende Nutzung der additiven Materialextrusion als Ergänzung zu bestehenden Fertigungsverfahren findet aktuell jedoch noch nicht statt. Wissensdefizite in Bezug auf Prozessfähigkeiten und Stellgrößen führen zu Qualitätsproblemen und mangelnder Akzeptanz des Verfahrens. Auch werden Prozessfehler gar nicht oder erst nach der Fertigstellung eines Bauteils erkannt.

Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es daher, den additiven Werkstoffaufbau mit optischer Messtechnik im Fertigungsprozess schichtweise abzusichern und auf diese Weise einen Beitrag zur weiteren Industrialisierung der additiven Fertigung zu leisten.

  • Keine aktuellen Termine vorhanden.
  • 18.02.2021
  • Videokonferenz
  • 15.05.2020, 13:30 Uhr - 16:00 Uhr
  • IPH Hannover gGmbH | Hollerithallee 6 | 30419 Hannover
  • Videokonferenz
  • 13.09.2019, 10:30 Uhr - 14:30 Uhr
  • IPH Hannover gGmbH, Hollerithallee 6, 30419 Hannover
  • Interessierte Unternehmen können nach Absprache gerne teilnehmen.

Veröffentlichungen zum Projekt

Qualitative Unsicherheiten sind eine zentrale Herausforderung für die weitere Industrialisierung der additiven Fertigung. Um diese Herausforderung zu lösen, sind Methoden zur Messung der Prozesszustände und Eigenschaften von Teilen während der additiven Fertigung unerlässlich. Das Thema dieser Übersichtsarbeit ist die In-situ-Prozessüberwachung für die additive Fertigung durch Materialextrusion. Ziel ist es, erstens die Forschungsaktivität zu diesem Thema zu quantifizieren, zweitens die eingesetzten Technologien zu analysieren und schließlich Forschungslücken zu identifizieren. Es wurden verschiedene Datenbanken systematisch nach relevanten Publikationen durchsucht und insgesamt 221 Publikationen detailliert analysiert. Die Studie zeigte, dass die Forschungsaktivität auf diesem Gebiet zunehmend an Bedeutung gewinnt. Es wurden zahlreiche Sensortechnologien und Analysealgorithmen identifiziert. Dennoch bestehen Forschungslücken bei Themen wie optimierte Überwachungssysteme für industrielle Materialextrusionsanlagen, Inspektionsmöglichkeiten für zusätzliche Qualitätsmerkmale und Standardisierungsaspekte. Diese Literaturübersicht ist die erste, die die Prozessüberwachung für die Materialextrusion in einem systematischen und umfassenden Ansatz behandelt.

Materialextrusion, Fused deposition modeling, Prozessüberwachung, Sensoren, Forschungslücken

Methoden zur Qualitätssicherung sind ein zentraler Erfolgsfaktor für die weitere Industrialisierung der Additiven Fertigung. In diesem Beitrag wird ein Ansatz für ein optisches Prüfsystem vorgestellt, welches die Prozessgüte bei der additiven Materialextrusion schichtweise während der Herstellung überwacht. Die Prüfaufgabe wird analysiert, Hardwarekomponenten für die Datenerfassung werden konzeptioniert und ein erster Schritt zur texturanalytischen Fehlerdetektion wird vorgestellt.

Additive Fertigung, 3D-Druck, Materialextrusion, Fused Deposition Modeling, Bildverarbeitung

Methoden zur Qualitätssicherung sind ein zentraler Erfolgsfaktor für die weitere Industrialisierung der additiven Fertigung. Im IGF-Forschungsprojekt „Optische Qualitätsprüfung für den Extrusions-3D-Druck (Quali3D)" wird daher ein Prüfsystem entwickelt, welches die Güte des additiven Prozesses schichtweise überwacht. Dies soll eine umfassende Bewertung ermöglichen.

3D-Druck, Additive Fertigung, Optische Messtechnik, Bildverarbeitung

Förderer

Das IGF-Vorhaben 20714 N der Forschungsgemeinschaft Qualität e.V. (FQS) wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

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