Qualitätskontrolle in Echtzeit:Welches System ist das richtige für Sie?

Letzte Woche haben wir uns im Blog mit den Elementen eines effektiven Qualitätskontrollprozesses für 3D-Druckvorgänge befasst. Heute werden wir uns im Blog eingehend mit den verschiedenen Tools befassen, die zur Überwachung Ihrer Druckauflagen in Echtzeit verfügbar sind.

Das Sammeln von Echtzeitdaten zur Leistung Ihrer Maschinen hat eine Reihe von Vorteilen für Ihren gesamten Betrieb. Erstens können Fehler sofort erkannt werden, sodass die Drucker während des Druckens entweder gestoppt oder angepasst werden können (sofern das System dies zulässt). Dies trägt dazu bei, den Zeit- und Geldverlust zu minimieren, der durch eine fehlerhafte Druckauflage entsteht. Die daraus resultierende Sicherheit ist besonders wichtig für Branchen wie die Luft- und Raumfahrt und die Automobilindustrie, in denen die für den 3D-Druck verwendeten Materialien normalerweise recht teuer sind.

Zweitens ermöglicht die Echtzeit-Inspektion den Ingenieuren eine genauere Kontrolle der inneren Geometrien der Teile, da diese nach Abschluss des Druckvorgangs selbst bei Verwendung von CT-Scannen (auf die wir uns in einem zukünftigen Beitrag näher eingehen) sehr schwierig zu überprüfen sind.

Wenn schließlich alle Druckläufe im Rahmen von Standard-Projektworkflows überwacht werden, können die resultierenden Daten zusammengeführt werden, um einen Gesamtüberblick über die Gesamtleistung eines 3D-Druckvorgangs zu erhalten. Diese Daten können dazu beitragen, neue Möglichkeiten zur Verfeinerung oder Verbesserung aufzuzeigen, wie z. B. kürzere Druckzeiten, weniger Materialverschwendung und verbesserte Teilequalität.

Da stellt sich natürlich die Frage, wie die Echtzeitüberwachung des Druckprozesses tatsächlich erfolgreich umgesetzt werden kann. Glücklicherweise wurden zu diesem Zweck eine Reihe spezieller Hardware-/Software-Tools entwickelt:

EOSTATE Monitoring Suite von EOS

Dies ist ein integriertes Hardware- und Software-Überwachungspaket für DMLS-Anwendungen, basierend auf vier Modulen:MeltPool, PowderBed, System und Exposure OT. Besonders hervorzuheben ist die Exposure OT, die in Zusammenarbeit mit der MTU Aero Engines entwickelt wurde und mithilfe der kamerabasierten optischen Tomographie das Verhalten von Metall während des Drucks überwacht.

PrintRite3D von Sigma Labs

Dieses System besteht aus einem Hardwarepaket, SensorPak, und drei Cloud-Softwarepaketen:Inspect, Contour und Analytics. Die Hardware verwendet eine Reihe von Sensoren, um Live-Daten des DMLS-Druckprozesses zu sammeln, die die Software dann verarbeitet und zusammenstellt, um einen Echtzeit-Leistungsüberblick über die Drucker des Benutzers zu bieten.

Materialise-Inspektor

Als Teil der Magics-Softwaresuite bietet Inspector neben der Echtzeitüberwachung des Build-Prozesses auch die Möglichkeit, Simulationen des Druckprozesses durchzuführen sowie Nachbearbeitung und Ursachenanalyse durchzuführen.

Die interne Qualitätskontrolllösung der NASA

Im März 2017 veröffentlichte die NASA Details des neuen Systems, das sie intern entwickelt hatte, um die Qualität ihrer 3D-gedruckten Teile zu überwachen. Das System der NASA kombiniert Infrarot- und visuelle Kameras, um ein umfassendes Bild des Druckprozesses zu erstellen, wobei die visuellen Kameras die genaue Position des Lasers überwachen, der beim pulverbasierten Druck verwendet wird, während die Infrarot-Kameras die Temperatur erfassen. Das System funktioniert sowohl mit metall- als auch kunststoffbasiertem Druck und kann laut NASA in jeden vorhandenen 3D-Drucker integriert werden.

Warum diese Technologie für die 3D-Druckbranche so wichtig ist

Wenn sich der 3D-Druck als Werkzeug für die Großserienfertigung etablieren soll, darf die Lieferung hochwertiger Teile nicht zu Lasten effizienter Prozesse gehen. Die Implementierung von Echtzeit-Qualitätskontrollsystemen stellt sicher, dass die Erkennung und Behebung von Fehlern vor der eigentlichen Qualitätskontrolle ohne menschliches Versagen erfolgen kann. Darüber hinaus können alle relevanten Produktionsinformationen automatisch erfasst werden, um neue Möglichkeiten zur Prozessoptimierung zu identifizieren. Diese Tools und dieser Ansatz werden es Ingenieuren ermöglichen, ihre Zeit effektiver zu nutzen und eine Kultur der ständigen Verbesserung und Innovation zu etablieren. Das Ergebnis:fehlerfreie Produktionsteile, pünktlich und konstant geliefert.