Automatisierte Qualitätskontrolle für den 3D-Druck

Im Rahmen eines dreijährigen Forschungsprojektes hat die NanoFocus AG gemeinsam mit Experten für Additive Fertigung der Universität Duisburg-Essen ein vollständig automatisiertes Verfahren zur Oberflächenkontrolle von Bauteilen aus dem 3D-Druck entwickelt. Das neuartige Verfahren ist in der Lage, computergeneriert anhand von 3D-CAD-Daten des Bauteils kritische Oberflächensegmente zu bestimmen. Anschließend führt ein robotergeführter Messkopf anhand der errechneten Positionsdaten die Messungen mit einer auf das Bauteil abgestimmten Bahnkurve durch.

Neben der Bestimmung der klassischen 3D-Flächenrauheit erlaubt die Messung der lokalen Oberflächenqualität indirekt Rückschlüsse auf das zu erwartende Materialverhalten unter quasi statischer Belastung. Messtechnisches Herzstück des Verfahrens ist ein neuer kompakter Messkopf der NanoFocus AG, der sowohl metallische als auch nichtmetallische Werkstoffe zuverlässig messen kann. Der besondere Nutzen für den Anwender liegt in der einfachen Erstellung von Prüfprozessen schon während der Designphase. Das oftmals aufwendige Einlernen von Messpositionen an realen Bauteilen entfällt somit. Zum Schutz der Bauteile und des Messkopfes besitzt das System einen Kollisionsschutz, der sowohl softwareseitig mittels einer kollisionsfreien Bahnkurve als auch durch zusätzliche Hardwaremaßnahmen am Messgerät realisiert ist.

Mit dem neuen Verfahren können Anwender des 3D-Drucks flexibel auf zunehmende Anforderungen hinsichtlich der Dokumentation der Oberflächenqualität reagieren und bei Bedarf den 3D-Druckprozess und die Nachbearbeitung optimieren. „Das Projektergebnis ermöglicht, dass die additive Fertigung (umgangssprachlich 3D-Druck) durch die nachweisbare Qualität von Bauteilen fester Bestandteil in industriellen Prozessen wird. Unter Nutzung der NanoFocus-Technologie ist es gelungen, eine innovative Lösung zur Qualitätssicherung bei der additiven Fertigung aufzuzeigen, “ so Prof. Gerd Witt, Lehrstuhlinhaber an der Universität Duisburg-Essen.

Quelle: NanoFocus AG  Bildtext: Ein robotergeführter Messkopf prüft kritische Oberflächensegmente von Bauteilen aus 3D-Druck (Foto: NanoFocus AG)