© Costa Belibasakis / TH Köln

Prozesssicherer 3D-Druck

Druckknopf für Optimierung

Viele Unternehmen scheuen den Einsatz von 3D-Druck-Verfahren in der Serienproduktion. Der Grund: Defizite bei der Prozessstabilität führen zu Qualitätsschwankungen bei den Erzeugnissen und machen den Einsatz in der Massenfertigung unrentabel. Um die Schwächen des Verfahrens zu überwinden, hat das Labor für Fertigungssysteme der Technischen Hochschule Köln (TH Köln) einen sensorgestützten Druckkopf entwickelt, der den Fertigungsprozess überwacht und wenn nötig korrigiert.

„Marktübliche 3D-Druckanlagen haben nur eine rudimentäre Prozessüberwachung, wie etwa die Temperaturregelung des Heizelements. Qualitätsschwankungen beim Rohmaterial können deshalb nicht ausgeglichen werden und sorgen sofort für Fehler in den Bauteilen. Das gewünschte Druckergebnis ist nicht zuverlässig reproduzierbar, weshalb eine Serienfertigung nur möglich ist, wenn man einen sehr hohen Ausschuss akzeptiert“, erläutert Tilmann Spitz vom Labor für Fertigungssysteme die Ausgangslage.

Fähigkeiten des Knopfs
Das Labor hat deshalb einen intelligenten Druckkopf entwickelt, der die Eigenschaften des sogenannten Filaments – auf Spulen aufgewickelte Kunststoffdrähte, die erst aufgeschmolzen und dann verdruckt werden – überwacht. Wenn bei den untersuchten Parametern wie Vorschubgeschwindigkeit, Förderwiderstand oder Drahtquerschnitt Abweichungen auftreten, leitet das System automatisch eine Prozessoptimierung ein oder löst bei schweren Fehlern einen Produktionsstopp aus. Da sich der Druckkopf selbst kalibriert, ist die komplexe und fehleranfällige Einstellung durch den Bediener nicht nötig. […]

Vollständige Quelle: TH Köln