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ZEISS Additive Manufacturing Solutions

Umfassendes Verständnis der Bauteilqualität in jedem Prozessabschnitt

Die neue verlässliche Lösung in Additiver Fertigung

Automobil-, Luft-, Raumfahrt- und Konsumgüterindustrie oder Medizintechnik: Hersteller setzen auf additive Fertigung, wenn sie die Produktionseffizienz steigern, Teile individualisieren und eine schnellere Markteinführung erreichen wollen. Diese Vorteile können jedoch nur genutzt werden, wenn die erforderliche Qualität gewährleistet ist: Von der in-process und post-print Pulverbettanalyse, über die Prototypenanalyse bis hin zur vollständigen Erstmusterprüfung - ZEISS bietet vollständig digitalisierte Arbeitsabläufe, die helfen, die Qualität zu verbessern, Fehlerursachen zu analysieren, nachhaltige Prozessverbesserungen voranzutreiben und Standards für die zukünftige Serienproduktion zu setzen

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Vom Pulver zu verlässlichen Teilen

Pulver- und Materialcharakterisierung

Pulver ist der Grundstoff von additiv gefertigten Teilen. Die Größenverteilung der einzelnen Pulverpartikel beeinflusst die
Verdichtung des Pulvers und die Dichte des Aufbaus sowie die Wahrscheinlichkeit von Defekten, die später im Prozess sichtbar werden. LM, REM und Röntgen-CT helfen bei der Beurteilung der Pulverqualität.

In-Process und Post-Print Pulverbettanalyse

Mit einer patentierten Technologie werden alle Merkmale des Pulverbetts mit hoher Präzision erfasst, um eine gründliche, zuverlässige Analyse Schicht für Schicht und die Auswertung des gesamten Druckauftrags zu ermöglichen. ZEISS AM in-process bietet eine schnelle Fehlererkennung und -klassifizierung mit einer ultrahohen Auflösung pro Pixel.

Wärmebehandlung und Teileentnahme nach dem Druck

Erfolgreiche Druckergebnisse erforderen verschiedene Nachbearbeitungen nach dem Druck zur Sicherstellung der Maßhaltigkeit und optimalen Materialeigenschaften. Nach dem Druck ist das Bauteil noch auf der Druckplatte befestigt. Anschließend wird es wärmebehandelt und mit Drahterodieren entfernt. Um den Einfluss dieser Prozesse auf die Endqualität besser zu verstehen, kann ein KMG oder ein optischer 3DScanner eingesetzt werden.

Defekt- und Innenstrukturprüfung

Die Qualität des Pulvers und seine Verteilung während des Druckprozesses kann zur Bildung von Hohlräumen oder Materialverunreinigungen in der Struktur führen. Die Qualitätsprüfung des 3D-gedruckten Teils mit LM oder von Innenstrukturen mit hochauflösenden Röntgen-CT ermöglichtes, den Einfluss der Prozessparameter zu bestimmenund schneller eine geeignete Vorgehensweise zur Erreichung optimalerDruckeinstellungen zu definieren.

Materialqualitätsprüfung nach dem Druck

Im Gegensatz zu klassischen Herstellungsverfahren, erfordert die additive Fertigung das Schmelzen von Pulvern während des Drucks. Schmelztemperaturen und Prozessparameter beeinflussen die kristallographische Zusammensetzung stark und damit auch die Bauteileigenschaften.

Maß- und Oberflächenprüfung

Maßhaltigkeit und Oberflächengüte sind entscheidend zur Sicherstellung der korrekten Montage und des konsistenten Zusammenbaus über mehrere Teile hinweg. Die Oberflächengüte kann mit optischen Verfahren analysiert werden, wobei die Innenoberfläche mit Röntgen-CT untersucht wird. Außerdem werden KMGs, optische 3D-Scanner oder Röntgen-CT für die Überprüfung der Maßhaltigkeit des Endteils eingesetzt.

Korrelation und Prozessdatenstatistik/-analyse

Die Erfassung und Analyse von Daten über die gesamte Prozess-kette hinweg liefert ein vollständiges Verständnis dafür, wie Prozessänderungen mit unterschiedlichen Dimensions- und Materialeigenschaften korrelieren können. Eine klare, visuelle Darstellung und Korrelation der Ergebnisse aller Prozessschritte hilft, schnell und effizient Druckstrategien zu entwickeln und die Leistungsrate zu steigern.

Advanced Manufacturing mit ZEISS AM in-process
Mit einer patentierten Technologie von ZEISS werden alle Merkmale des Pulverbettes hochpräzise erfasst, so dass eine gründliche, zuverlässige Analyse Schicht für Schicht und eine Auswertung des gesamten Druckauftrags möglich ist.

ZEISS AM in-process bietet eine schnelle Fehlererkennung und -klassifizierung mit einer sehr hohen Auflösung pro Pixel. Durch die Kombination von vier Beleuchtungsrichtungen wird eine zuverlässige Erkennung von Merkmalen im Pulverbett, auch bei stark reflektierenden Materialien, gewährleistet.

7 Defektarten werden automatisch durch künstliche Intelligenz klassifiziert. Die Klassifizierung ermöglicht es, für jede Fehlerklasse sowohl vorbeugende als auch korrigierende Maßnahmen zu implementieren.

Analyse einzelner Schichten in Echtzeit und Auswertung des gesamten Bauauftrags, für ein ganzheitliches Verständnis des Herstellungsprozesses.

Schnelle Qualifizierung von Druckparametern​

ZEISS AM parameter​

Die Entwicklung von Parametern für die additive Fertigung mit Metallwerkstoffen erfordert in der Regel den Druck mehrerer Coupons, die jeweils mit einer Kombination von Druckparametern gedruckt werden, um den besten Parametersatz zu ermitteln, mit dem Defekte (Porosität, Risse) und Verformungen reduziert, und die Oberflächenbeschaffenheit optimiert werden kann.

ZEISS AM parameter bietet eine vollautomatische, schnelle und reproduzierbare Analyse von Porosität, Porenmorphologie und geometrischer Verformung der gesamten Coupons eines Baujobs.

  • Schnelle Qualifizierung von Druckparametern
  • Entwicklung neuer Legierungen
  • Qualifizierung von Einzel- oder Multilasersystemen
  • Sicherstellung der Äquivalenz von Anlagen
  • Schnelles Optimieren für verschiedene Pulverarten und Recyclinggrade
  • Qualifizierung des Baubereichs

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