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Prozessüberwachung und -Analyse im Bauprozess: pro Schmelzpunkt, pro Schicht, pro Bauteil; minimiert Risiken und senkt Qualitätssicherungskosten
EOS, weltweiter Technologie- und Qualitätsführer für High-End-Lösungen im Bereich der Additiven Fertigung (AM), stellt anlässlich der diesjährigen formnext in Frankfurt (Halle 3.1, Stand F70) als Erweiterung des DMLS Systems EOS M 290 das EOSTATE MeltPool für die Überwachung des Fertigungsprozesses vor. Das innovative Tool schafft die Voraussetzungen für eine vollständige Rückverfolgbarkeit der Bauteile und eine automatische Überwachung und Analyse des Schmelzbades während des DMLS®-Bauprozesses – pro Schmelzpunkt, pro Schicht, pro Bauteil. Damit erweitert EOS das bestehende, umfangreiche Portfolio an Überwachungslösungen für die Additive Fertigung um ein hochleistungsfähiges Online-Monitoring-Tool, der eine noch transparentere Darstellung des komplexen Bauprozesses ermöglicht. EOSTATE MeltPool richtet sich an F&E- und Fertigungskunden mit hohen Qualitätsansprüchen.
Dr. Tobias Abeln, Geschäftsführer Technik und Entwicklung (CTO) bei EOS, erklärt:
„Entwickelt haben wir diese leistungsstarke, intelligente Monitoring-Lösung gemeinsam mit plasmo Industrietechnik GmbH, einem weltweit tätigen High-Tech-Anbieter automatisierter Qualitätssicherungssysteme. Wir möchten damit Maßstäbe setzen für ein hochwertiges Monitoring des additiven Bauprozesses.“ Er fügt noch hinzu: „EOSTATE MeltPool ist ein leistungsstarkes Tool, das sich an Experten richtet, die ihre Qualitätssicherungsverfahren für die AM-Technologie verbessern oder ein noch tieferes Verständnis für den Bauprozess aufbauen wollen, um so beispielsweise die weitere Prozessentwicklung voranzutreiben.“
Risikominimierung und Verringerung der Qualitätssicherungskosten
Zuverlässige Qualitätssicherungswerkzeuge spielen eine wichtige Rolle, wenn es darum geht, das Vertrauen in eine neue Technologie aufzubauen. Ein entscheidender Faktor für Kunden, die die AM-basierte Serienfertigung anstreben besteht darin, hochqualitative, reproduzierbare Bauteilequalitäten zu den geringstmöglichen Stückkosten zu fertigen. EOSTATE MeltPool gestattet ihnen die Vorverlagerung der Qualitätssicherung in den additiven Bauprozess, die sonst nachgeschaltet stattfindet. Dies ermöglicht nicht nur ein besseres Risikomanagement, sondern senkt auch die Qualitätssicherungskosten und den entsprechenden Zeitaufwand. Damit können gleichzeitig auch Stückkosten reduziert werden.
Prozess und Funktionsweise
Während des DMLS-Bauprozesses misst EOSTATE MeltPool die Lichtemissionen des Schmelzbades mithilfe von Sensoren. Die zugehörige Hardware zur Datenerfassung besteht aus zwei Fotodioden (eine entlang des Strahlengangs, die zweite für das gesamte Baufeld) einem Kameraadapter, einem speziellen Signalverstärker und entsprechenden Spektralfiltern, die das Prozesslicht vom reflektierten Laserlicht trennen. Die EOSTATE MeltPool Software bietet eine automatische Fehlerkorrektur der Daten und eine Prozess-Visualisierung und -Bewertung in Echtzeit. Für die Datenanalyse stellt die EOSTATE MeltPool Analysis Toolbox Daten in 2D- oder 3D-Abbildungen dar und ermöglicht die Bewertung von Auffälligkeiten. Das Tool arbeitet auf Grundlage dreier hochentwickelter Algorithmen, die verschiedene Dateninterpretationen zulassen.
Auf Basis der gesammelten Daten können Rückschlüsse auf die entsprechende Qualität im finalen Bauteil abgeleitet werden. Dafür definieren Kunden über die offene und flexible EOSTATE MeltPool Analysis Toolbox entsprechende Parameter (MPM Parameter) für die Überwachung des Schmelzbades und können so an ihre jeweiligen Qualitätsansprüche angepasste Schwellwerte vorgeben. Auf der Grundlage dieser MPM Parameter lassen sich im Rahmen der Live-Überwachung während des Bauprozesses automatisch Fehlerauffälligkeiten erkennen. Damit ist EOSTATE MeltPool ein leistungsstarkes Instrument für ein qualitätsorientiertes Arbeiten in der Additiven Fertigung.
