Warum CT-Scanning die Qualitätssicherung im 3D-Druck revolutioniert

Nach Abschluss eines Druckjobs ist eine rigorose Qualitätsprüfung unerlässlich. Zwar können sorgfältige Datenvorbereitung und Echtzeit-Monitoring viele Fehler vorab verhindern, doch während oder nach dem Druck können noch diverse Probleme auftreten. Bei Einzelstücken oder Kleinserien ist eine manuelle Prüfung handhabbar. Mit steigenden Druckvolumen nimmt die Komplexität jedoch drastisch zu. Deshalb integrieren immer mehr 3D-Druck-Teams und Dienstleister CT-Scanning in ihre Workflows – entweder durch Partnerschaften mit spezialisierten CT-Anbietern oder durch Investition in eigene Scanner.

CT-Scanning hat auch neue Möglichkeiten für Reverse Engineering eröffnet. Durch die Erstellung eines hochpräzisen, dreidimensionalen Schnappschusses der inneren Geometrie eines Bauteils können Ingenieure die Scandaten in eine CAD-Datei für den Nachdruck umwandeln. Diese Fähigkeit ist besonders wertvoll bei unersetzlichen oder fragilen Objekten – wie Oldtimer-Ersatzteilen –, die nicht zerlegt oder beschädigt werden dürfen. Die Synergie von CT und 3D-Druck bietet transformatives Potenzial, das wir in einem kommenden Beitrag vertiefen werden.

Was ist CT-Scanning?

Computertomographie – allgemein CT-Scanning genannt – nutzt Röntgenstrahlen, um ein detailliertes, zerstörungsfreies Bild des Inneren eines Objekts zu erzeugen, ähnlich medizinischen CAT-Scans. Im industriellen Kontext erfasst der Scanner eine Reihe von Querschnitten, rekonstruiert sie zu einem Volumenmodell und vergleicht dieses mit der ursprünglichen CAD-Datei, um Abweichungen zu identifizieren.

Durch die Automatisierung des Prüfprozesses entlastet CT-Scanning Ingenieure von der mühsamen Einzelteilprüfung und reduziert das Beschädigungsrisiko durch menschliche Fehler drastisch. Da es zerstörungsfrei ist, lassen sich interne Defekte erkennen, ohne das Teil zu öffnen oder zu verändern. Die Technologie ist vielseitig, anwendbar auf jedes additive Fertigungsverfahren und Material, und damit ein unverzichtbares Werkzeug für moderne AM-Profis.

CT-Scanner können eine Fülle von Daten erfassen, darunter:

• Lunker
• Wandstärken
• Geometrische Toleranzen
• Porosität
• Interne Strukturen
• Risse oder Nahtlinien
• Materialfluss (zur Erkennung von Verbindungsproblemen)

Wo fügt sich das in Projekt-Workflows ein?

CT-Scanning ist sowohl im Prototyping als auch in der Produktion wertvoll. Bei funktionalen Prototypen kann ein Scan Druckereinstellungen aufzeigen, die justiert werden müssen, damit das Endteil exakt den Spezifikationen entspricht. In der Produktion deckt es verborgene Defekte oder Inkonsistenzen schnell auf und beschleunigt die Qualitätskontrolle.

Bei Mehrteil-Baugruppen sollte nach dem Zusammenfügen ein separater Scan erfolgen. Dies bestätigt, dass alle Teile korrekt gefügt sind, erkennt potenzielle mechanische Fehler an beweglichen Teilen und verifiziert, dass der Klebe- oder Schweißprozess keine Komponente beschädigt hat.

Der Wert strategischer Automatisierung

Wir haben den breiteren Trend zur Automatisierung in der additiven Fertigung in diesem Blog bereits thematisiert. Zwar sind CT-Scanner für viele Inhouse-Setups noch zu groß und teuer, doch die zunehmende Akzeptanz dieser Technologie signalisiert einen positiven Trend. Mit der Reifung von 3D-Druck-Operationen erwarten wir neue, kompaktere Scanning-Lösungen, die noch größere Effizienz ermöglichen, ohne die Qualität für Kunden zu kompromittieren.