Veröffentlichung des IMFAA-Teams beschäftigt sich mit Fehlersuche bei Bauteilen

Additive Fertigung stellt eine noch junge Technologie zur Herstellung attraktiver material-, energie- und ressourceneffizienter Produkte für den Maschinenbau, die nachhaltige Mobilität und die Energietechnik dar. Sie ermöglicht eine bisher nicht gekannte Konstruktionsfreiheit bei dünnwandigen Strukturen und integrierten, komplexen Strukturen. Auch innerhalb des SmartPro-Netzwerks ist die Additive Fertigung eine wichtige Querschnittstechnologie, die innovative Beiträge zu den Anwendungsfeldern leistet.

 Für einen wettbewerbsfähigen Zukunftsmarkt des Maschinenbaus sowie der nachhaltigen Mobilität und Energietechnik bietet die Additive Fertigung, insbesondere die laserbasierte Fertigung im (Metall-)Pulverbett („Laser Powder Bed Fusion“, L-PBF), ein großes Potenzial für Sonderbauteile mit komplexen Geometrien und eine spezialisierte Kleinserienfertigung. Sind die Teile jedoch empfindlich und nicht in großen Stückzahlen verfügbar, müssen ausgeprägte Qualitätskontrollmaßnahmen durchgeführt werden, die in erster Linie zerstörungsfrei sind. Wenn diese zerstörungsfreien Verfahren etwaige Fehler im gefertigten Teil aufdecken, müssen zuverlässige präparative und mikroskopische Methoden angewendet werden, die eine präzise Lokalisierung, Präparation und Analyse ermöglichen.

Ein korrelativer Ansatz, der hochauflösende zerstörungsfreie Röntgenmikroskopie mit Focus Ion Beam/Scanning Electron Microscopy (FIB/SEM) kombiniert, hat sich als geeignete Methode erwiesen und wurde im Untersuchungsbericht dargestellt. Die durchgeführten Untersuchungen ließen letztlich den Schluss zu, dass die hochauflösende Röntgenmikroskopie ein hervorragendes Mittel zur zerstörungsfreien Bestimmung von Fehlern in empfindlichen additiv gefertigten Teilen ist, wie zum Beispiel bei Poren und Verunreinigungen, und dass die Kombination von XRM-Scans (engl. X-ray microscopy, Röntgenmikroskopie) mit der FIB/SEM-Präparation/Analyse über einen korrelativen Arbeitsablauf einen schnellen und einfachen Weg bietet, um herauszufinden, woraus bestimmte Merkmale bestehen und woher sie wahrscheinlich stammen.

An diesem Artikel waren gleich drei SmartPro’ler beteiligt – Tim Schubert, Doktorand im Impulsprojekt Smart-ADD zur Querschnittstechnologie Additive Fertigung, sowie Dr. Timo Bernthaler und Prof. Dr. Gerhard Schneider, die beide gleich an vier SmartPro-Impulsprojekten (Smart-MAG zur Energiewandlern, Smart-BAT zu Energiespeichern, Smart-ADD und Smart-DATA zu Machine Learning) mitforschen.

Den vollständigen Bericht zum Nachlesen finden Sie hier.

Fotohinweis: Tim Schubert (links) und Dr. Timo Bernthaler waren Teil des Forschungsteams, das jüngst einen Beitrag im Magazin „Wiley Analytical Science“ veröffentlicht hat | © Julian Schurr