Prozesskontrolle im Metal Binder Jetting durch Vermessen des Pulverbetts mittels Musterprojektion
MBJ-Control – 01IF24706N
Themen
Wirtschaftszweige
Die sinterbasierte additive Fertigung, zu der auch das Metal Binder Jetting (MBJ) gehört, bietet insbesondere kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) großes Potenzial für die Produktion komplexer (Metall-)Bauteile in höheren Stückzahlen.
Entscheidend für die Qualität des finalen Bauteils ist der Druckschritt des Pulver- und Bindereintrags, der aber im laufenden Prozess schwer kontrollierbar ist. Die Bewertung der Qualität erfolgt bisher meist erst nach dem Druckvorgang. Mögliche Fehler sind dann nicht mehr korrigierbar, was zu Ausschuss und erhöhten Kosten führt.
Im Rahmen des FQS-Forschungsprojekts MBJ-Control wird ein prozessintegriertes Monitoring mittels Lichtschnittverfahren entwickelt. Ziel ist es, die Pulverbett-Topografie schichtweise zu erfassen, charakteristische Merkmale zu identifizieren und Korrelationen mit der Qualität der Grünteile zu untersuchen.
Nutzen für Unternehmen:
- Frühere Einordnung von Druckfehlern: Defekte Düsen, fehlende Binderlinien oder lokale Pulveranhäufungen können schneller erkannt und bewertet werden.
- Methodik zur detaillierten und wirtschaftlichen Prozessüberwachung, mit der sich die Bauteilqualität quantifizieren lässt.
- Entwicklung von Know-how für gezieltere Parameter- und Materialversuche, mit dem insbesondere KMU die Technologie wirtschaftlicher erschließen können.
Beiträge
Stimmen aus dem Projekt
“Element22 ist Spezialist für pulvermetallurgische Verarbeitung, Design- und Simulationsprozesse rund um Titan, Titanlegierungen und andere reaktive Metalle und liefert als nach EN/AS 9100, EN ISO 13485 und ISO 9001 qualifiziertes Unternehmen Bauteile und Produkte unter anderem für Medizintechnik, Luftfahrt und Mobilitätsanwendungen. Für diese anspruchsvollen Märkte sind reproduzierbare Prozesse, belastbare Qualitätsnachweise und ein tiefes Verständnis der gesamten Prozesskette entscheidend. Aus unserer Sicht adressiert MBJ-Control hierfür eine zentrale Fragestellung: die prozessbegleitende, datenbasierte Bewertung des Pulverbetts und des Bindereintrags in sinterbasierten additiven Fertigungsverfahren. Die schichtweise Vermessung der Pulverbett-Topografie mittels Lichtschnittverfahren kann dazu beitragen, Abweichungen frühzeitig zu erkennen, Prozessparameter gezielter zu bewerten und Zusammenhänge zwischen Druckprozess, Grünteilqualität und späterem Sinterergebnis besser zu verstehen. Als innovationsgetriebenes Unternehmen mit Erfahrung aus zahlreichen Förderprojekten sehen wir darin einen wichtigen Beitrag zur Industrialisierung sinterbasierter AM-Prozessketten. Besonders relevant ist für Element22 auch die mögliche Übertragbarkeit der Ergebnisse auf das ebenfalls schichtbasierte Verfahren Cold Metal Fusion sowie auf weitere pulvermetallurgische Herstellungsrouten für Titanbauteile mit herausragenden Materialeigenschaften.
Forschungseinrichtungen
Projektbegleitender Ausschuss
Förderhinweis
Das Projekt wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
(Förderkennzeichen: 01IF24706N; Forschungsvereinigung: FQS - Forschungsgemeinschaft Qualität e.V.)
Kontakt
FQS - Forschungsgemeinschaft Qualität e.V.
August-Schanz-Straße 21A
60433 Frankfurt am Main
infofqs@dgq.de