BAM präsentiert Reallabor für Additive Fertigung

Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) präsentiert am 15. Juni auf dem Innovationstag Mittelstand des BMWK ihr neues Reallabor für die additive Fertigung. Im Rahmen des Pilotprojekts der Initiative Qualitätsinfrastruktur Digital (QI-Digital) arbeiten Expert*innen der BAM gemeinsam mit Partnerinstitutionen und Unternehmen an innovativen Lösungen für eine digitale Qualitätssicherung entlang der gesamten additiven Produktionskette.

Der 3D-Druck von Metallen eröffnet neue Möglichkeiten für die Industrie, die Produktentwicklung zu beschleunigen und die Produktleistung zu verbessern. Bei der pulverbettbasierten additiven Fertigung wird Pulver schichtweise aufgetragen und durch Laser verschmolzen. Dies ermöglicht hochkomplexe, stabile und leichte Geometrien mit Hohlräumen und Gitterstrukturen. Mit zunehmender Komplexität steigt jedoch das Risiko von Fehlern.

Im Reallabor Additive Fertigung für den Mittelstand werden Methoden entwickelt, um eine konstante Qualität der Bauteile sicherzustellen. Das Reallabor ist Teil des Kompetenzzentrums Additive Fertigung AM@BAM, das die Expertise der BAM bündelt, um den Einsatz der Technologie in sicherheitskritischen Anwendungen zu beschleunigen.

„Unser Ziel ist es, den gesamten Produktionsprozess zu digitalisieren“, erklärt Martin Epperlein, Koordinator des Projekts. „Denn so lassen sich mögliche Probleme frühzeitig erkennen und Qualitätssicherungsmaßnahmen gezielt umsetzen.“ In Zusammenarbeit mit den QI-Partner*innen soll ein digitaler Werkzeugkasten entstehen, der unter anderem maschinenlesbare smarte Standards sowie digitale Prüfberichte und Zertifikate bereitstellt.

Erste Maßnahmen des Projekts sind bereits umgesetzt: Neben der Investition in hochmoderne Anlagen wurde ein Netzwerk für das Reallabor aufgebaut. Alle Anlagen – von der Multilaser-Druckanlage bis hin zum Wärmebehandlungsofen und 3D-Scanner – sind miteinander vernetzt und sammeln kontinuierlich Daten während der Produktion. Aus der Vielzahl der Daten ermittelt das Team mithilfe künstlicher Intelligenz die qualitätsrelevanten Informationen und entwickelt daraus Algorithmen zur automatischen Defekterkennung.

Ein weiteres Ziel ist die Entwicklung von Referenzgeometrien. Sie sind wichtig, um die Qualität, Genauigkeit und Vergleichbarkeit der gedruckten Bauteile zu gewährleisten und Standards festzulegen. Gemeinsam mit der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) entwickeln die Forscher*innen einen Prüfkörper, der als Maßstab dienen soll, um sicherzustellen, dass die tatsächlichen Abmessungen und Merkmale der gedruckten Teile den vorgeschriebenen Spezifikationen entsprechen.