Die aufstrebende Methode des 3D-Drucks bietet viele Vorteile und ermöglicht eine kostengünstige und schnelle Herstellung von Prototypen und Einzelteilen. Wer bereits Erfahrung mit dem Schmelzschicht-3D-Druckverfahren gesammelt hat, ist allerdings auch mit den typischen Problemen vertraut: Bauteilverzug (Warping), verstopfte Düsen oder unzureichende Verbindung zwischen den Druckschichten (Delamination) können dazu führen, dass sich das Bauteil von der Bauplattform ablöst oder die Materialzufuhr unterbrochen wird. Diese Druckfehler mindern die Qualität der hergestellten Teile erheblich und führen letztendlich zu Ausschuss. Im Hinblick auf Nachhaltigkeit und den schonenden Umgang mit Ressourcen ist es daher wichtig, solche Fehler systematisch zu erkennen und frühzeitig Einfluss während der Fertigung nehmen zu können (in-situ Überwachung). Um die Ursachen klassischer Druckfehler benennen zu können, kann eine Fehler-Lösungs-Matrix wie in der Abbildung helfen. Hier werden die verschiedenen optischen und fertigungsbedingten Mängel (Fehlerbilder) mit spezifischen Druckparametern (Faktoren) in Verbindung gebracht und Empfehlungen zur Justierung gegeben.
Eine Lösung zur autonomen und frühzeitigen Fehlererkennung bietet sich durch den Einsatz von selbstlernenden Bilderkennungstools an. Kameras im Druckraum erfassen einen Videostream, der von einem „Machine-Learning-Modell“ analysiert wird, um Defekte von unterschiedlicher Größe, Form, Farbe, Materialzusammensetzung oder Beleuchtung zu erkennen und zu dokumentieren. Wird ein kritischer Fehler erkannt und bleibt dieser Fehler über mehrere Schichten bestehen, ohne dass er überdruckt wird, kann das System einen Abbruchbefehl senden, um Material und Maschinenzeit zu sparen.
Über diese und viele weitere spannende Innovationen im Bereich der additiven Fertigung werden wir im Rahmen des Workshops „NextGen FDM-Technologien“ mit Ihnen diskutieren! Die Teilnahme ist kostenfrei und soll explizit kleinen und mittleren Unternehmen helfen, neue Chancen und Herausforderungen der Digitalisierung zu erkennen und umsetzen zu können. Tauchen Sie ein in die vielversprechende Zukunft des 3D-Drucks und erfahren Sie in kommenden NEWS-Beiträgen mehr über die Themen des Workshops sowie weitere faszinierende Entwicklungen in der Branche.
