Neben der Produktivität interessiert Anwender vor allem, wie sie die Qualität von generativ hergestellten Produkten sicherstellen können. Für beide Herausforderungen hat Maschinenhersteller Concept Laser Antworten.
„Aus Sicht der Kunden ist die Qualität das derzeit wohl wichtigste Feld“, stellt Dr. Florian Bechmann fest, Entwicklungsleiter bei der Concept Laser GmbH, Lichtenfels. Das Unternehmen stellt Maschinen her, die nach dem Metall-Laserschmelzverfahren arbeiten. Beim Thema Qualität sind nach Bechmanns Ansicht zwei Ansätze zielführend: „Aktive Prozessüberwachung durch die Maschinentechnik und Entwicklung auf der Materialseite. Dazu zählen das Zertifizieren von Materialien etwa in der Medizintechnik oder auch die herstellerspezifischen Vorschriften, wie man sie in der Automobilbranche oder der Luft- und Raumfahrt beachten muss.“
Die Schlüsselfaktoren liegen seiner Ansicht nach in einer übergreifenden Qualitätsüberwachung. Aktive Qualitätssicherung bedeutet kontrollieren, vergleichen, analysieren und auswerten von Prozessdaten in Echtzeit. Dafür hat das Unternehmen zwei Qualitäts-Management-Module entwickelt, die den Prozess überwachen und dokumentieren und somit reproduzierbare Qualität sicherstellen.
- QM Meltpool: Das System nimmt mit Hilfe von Kamera und Fotodiode Signale während des Prozesses auf. Diese Daten können im Anschluss mit einer Referenz verglichen werden. Das optische System ist koaxial aufgebaut. Es ermöglicht der Kamera, den Schmelzpool über eine sehr kleine Fläche von etwa 1 x 1 mm² aufzunehmen. Sie schaut einfach ausgedrückt sehr genau hin. Leistungsreduktionen des Lasers, ausgelöst durch die Kontamination der F-Theta-Linse oder bedingt durch die natürliche Alterung des Lasers, aber auch Abweichungen des Dosierfaktors, können hiermit erkannt werden.
- QM Coating: Es stellt sicher, dass die optimale Pulvermenge zum Einsatz kommt. Man spart unnötiges Material – bis zu 25 % – und erzielt zudem kürzere Rüstzeiten. Das Modul kontrolliert die Schichtoberfläche während des Pulverauftrags. Bei zu geringer oder zu hoher Pulverdosierung wird der Dosierfaktor entsprechend angepasst, also aktiv gegengesteuert.
Ganz oben auf der Wunschliste der Kunden stehe die Geschwindigkeit beim Aufbau der Bauteile. Dazu gibt es laut Bechmann zwei Wege: Einerseits höhere Laserleistung wie bei der X Line 1000R von Concept Laser, also der Sprung von 400-Watt- auf 1000-Watt-Laser. Andererseits den Einsatz von mehreren Lasern. Mehrere Laserquellen können zukünftig die Bauteilrate deutlich erhöhen, wobei der Vorteil des Einsatzes bekannter Prozessparameter gegen die zunehmende Komplexität des optischen Aufbaus abzuwägen ist. In diesen Konzepten wird nämlich nicht nur der Laser, sondern auch ein Großteil der anderen optischen Komponenten multipliziert.
Sabine Koll Journalistin in Böblingen
Weitere Informationen Zum Hersteller Concept Laser: www.concept-laser.de
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