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Lattice structure tensile specimen manufactured with laser melting (LM) process out of the material H13. Bildinformationen anzeigen
Industry partners of the DMRC. Bildinformationen anzeigen
Industry partners of the DMRC. Bildinformationen anzeigen
Quality control during a Laser Sinter (LS) build job by a researcher of the DMRC. Bildinformationen anzeigen
Fused Deposition Modeling (FDM) process during the manufacture of an Ultem 9085 part. Bildinformationen anzeigen
Additive manufactured reaction wheel bracket for telecomunication satellites. Bildinformationen anzeigen
Employees of the DMRC working with the "freeformer" from Arburg. Bildinformationen anzeigen
Tactile measurement of a SLM part with a Coordinatemeasuring machine (CMM). Bildinformationen anzeigen

Lattice structure tensile specimen manufactured with laser melting (LM) process out of the material H13.

Industry partners of the DMRC.

Industry partners of the DMRC.

Quality control during a Laser Sinter (LS) build job by a researcher of the DMRC.

Fused Deposition Modeling (FDM) process during the manufacture of an Ultem 9085 part.

Additive manufactured reaction wheel bracket for telecomunication satellites.

Employees of the DMRC working with the "freeformer" from Arburg.

Tactile measurement of a SLM part with a Coordinatemeasuring machine (CMM).

Surface Topography Analysis and Enhancement of Laser Sintered Parts

3D Messung der Oberflächentopografie einer Lasersinter Bauteiloberfläche. Anhaftende, unvollständig geschmolzene Partikel sind deutlich zu erkennen

Im ersten Teil des Projektes werden verschiedene Verfahren zur Charakterisierung der Oberflächenqualität auf die Anwendbarkeit auf Lasersinter Bauteile untersucht. Für die Charakterisierung ist es wichtig, die verschiedenen Stufen von Fehlerstellen zu beachten: Formabweichung, Oberflächenabweichung (z. B. Welligkeit, Terrassenbildung) und Oberflächenrauheit (gefächert zwischen sub-Millimeter und Mikrometer Bereich). Es werden sowohl taktile als auch optische Messsysteme untersucht, wobei als optisches Verfahren die Streifenlichtprojektion in die Tiefe betrachtet wird. Das Hauptaugenmerk liegt auf mathematischen Methoden zur Extraktion stichhaltiger Informationen über Oberflächendefekte auf verschiedenen Größenskalen aus den gemessenen Daten.

Links: unbehandelter Probekörper aus dem Lasersinter Prozess; Rechts: mit Keramikschleifkörpern im Rotationsschleifgerät behandelter Probekörper

Eine andere Herausforderung ist das Erhalten von vergleichbaren Informationen aus komplett verschiedenen Messtechniken. Haptische Tests sollen die subjektive Beurteilung der Oberflächenqualität aufzeigen. Zu diesem Zweck werden geeignete Probekörper hergestellt und mittels eines Blind-Tests von verschiedenen Testpersonen beurteilt. Schließlich soll eine Korrelation zwischen subjektiver und objektiver Bewertung verschiedener Oberflächen gefunden werden. Mit dem entwickelten Verfahren werden folgend die Beeinflussungen auf die Oberflächenqualität durch Maschinenparameter (z. B. Schichtdicke, Laser- und Scan-Parameter) und Pulverqualität (Neupulver vs. Recyclingpulver) untersucht. Speziell die Ausrichtung einer Oberfläche im Verhältnis zur Schichtorientierung hat ebenfalls einen großen Einfluss.

Der Nachbehandlungsprozess ist ein wichtiger Faktor beim Lasersintern. In diesem Teil des Projektes werden verschiedene Nachbehandlungsmethoden und deren Prozessparameter untersucht. Zum Beispiel sind beim Glaskugelstrahlen die Strahldauer, der Strahlabstand und der Strahldruck die wichtigsten Parameter, zudem kann hat auch das Strahlgut einen großen Einfluss. Außerdem sollen andere vielversprechende Methoden wie das Gleitschleifen und chemische Ätzen näher untersucht werden. Auch bei diesen Verfahren liegt die Herausforderung im Finden der richtigen Parameter für das richtige Material. Die niedrige Oberflächenqualität von Lasersinter Bauteilen im Vergleich zu Spritzgussteilen behindert aktuell noch den Einsatz als Sichtteil in der industriellen Fertigung. Deshalb ist der Hauptfokus hier mit geringem manuellen Aufwand Oberflächen zu glätten.

Der letzte Teil des Projektes beschäftigt sich mit der Alterung von behandelten und unbehandelten Bauteilen. Dafür werden Probekörper Licht, Feuchtigkeit und Temperatur in verschiedenen Beanspruchungsdauern sowohl unter Laborbedingungen als auch unter natürlichen Bedingungen ausgesetzt. Dabei wird die beschleunigte Alterung unter Laborbedingungen mit der der Veränderungen durch das echte Paderborner Wetter verglichen und deren Einflüsse auf die Oberflächenqualität bestimmt.

Weiterführende Projektinformationen
ProjektstatusIn Bearbeitung
Projektdauer24 Monate
Finanzierung50 % Land Nordrhein-Westfalen
50 % DMRC Industriepartner
ProjektmanagerProf. Dr.-Ing. Hans-Joachim Schmid
Projektkoordinator/-enPeter Keller (EOS GmbH)
Wolfgang Diekmann (Evonik Industries AG)
Hans-Ulrich Büse (Blue Production Company)
Wissenschaftliche MitarbeiterM.Sc. Patrick Delfs
Beteiligte LehrstühlePartikelverfahrenstechnik (PVT)
Ansprechpartner

Prof. Dr. Hans-Joachim Schmid

Partikelverfahrenstechnik (PVT)

Lehrstuhlleiter

Hans-Joachim Schmid
Telefon:
+49 5251 60-2404
Telefon:
05251 60 2410
Fax:
+49 5251 60-3207
Büro:
E3.319
Web:

Sprechzeiten:
n.V.

Patrick Delfs, M.Sc.

DMRC

Surface Quality Laser Sintering

Patrick Delfs
Telefon:
+49 5251 60-5419
Fax:
+49 5251 60-5409
Büro:
W2.105
Web:

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