ORNL: Neue Prüfmethode erhöht Qualitätssicherung beim Metall-3D-Druck

Wissenschaftler des Oak Ridge National Laboratory (ORNL) in den USA haben eine neue Methode zur Qualitätsprüfung von metallischen 3D-Druckteilen entwickelt. Beim Laser-Pulverbett-Schmelzverfahren (LPBF) ist es bisher schwierig, Fehler tief in der Schichtstruktur zuverlässig zu erkennen.

Die ORNL-Forscher kombinieren daher eine Prüfung des fertigen Bauteils mit Sensordaten, die während des Druckprozesses erfasst werden. Ein KI-Algorithmus identifiziert so Fehlstellen und berechnet die Wahrscheinlichkeit einer korrekten Erkennung. Laut den Wissenschaftlern können damit Fehler ab 0,5 mm Größe mit 90% Sicherheit detektiert werden.

Dies ermöglicht ein Vertrauen in die Bauteilqualität vergleichbar mit herkömmlichen Prüfverfahren, jedoch mit deutlich weniger Zeit- und Arbeitsaufwand. Zudem lassen sich Bauteile aus dichten Metallen untersuchen, bei denen eine zerstörungsfreie Prüfung bisher nicht möglich war.

Die neue Methode soll helfen, additive Fertigungstechnologien wie 3D-Druck stärker in der industriellen Serienproduktion zu etablieren. Je präziser Fehler erkannt werden, desto mehr Gestaltungsfreiheit gibt es beim Bauteildesign. Laut den ORNL-Forschern ist der nächste Schritt, verschiedene Fehlerarten zuverlässig zu unterscheiden und entsprechend zu kategorisieren.

Mehr dazu gibt es im Paper “Scalable in situ non-destructive evaluation of additively manufactured components using process monitoring, sensor fusion, and machine learning“