Hochleistungs-Kameras revolutionieren die Qualität im Metall-3D-Druck

Hochleistungs-Kameras revolutionieren die Qualität im Metall-3D-Druck

Forscher des LaserAnwendungsZentrums (LAZ) der Hochschule Aalen arbeiten daran, den Metall-3D-Druck durch fortschrittliche Überwachungstechniken zu verbessern. Im Mittelpunkt des Projekts steht das lasergestützte Pulverbett-Schmelzen von Metallen (PBF-LB/M) – eine Schlüsseltechnologie für Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilbau und Medizintechnik.

Für die Analyse von Fehlern und die Echtzeit-Optimierung des Prozesses setzen die Wissenschaftler zwei Hochleistungs-USB3-Kameras ein. Die Kameras stammen vom Hersteller IDS Imaging Development Systems und übernehmen unterschiedliche Aufgaben: Ein Modell der Reihe uEye SE erfasst hochauflösende Standbilder der Pulverschichten sowie der aufgeschmolzenen Bauteilgeometrien. Dadurch lassen sich Anomalien erkennen und die Qualität der gedruckten Komponenten bereits in der Maschine bewerten.

Eine zweite Kamera, das Modell uEye CP, überwacht den Prozess dynamisch. Sie verfolgt schnell bewegte Objekte und lichtschwache Bedingungen – etwa Spritzer und Rauchentwicklung während des Druckvorgangs. Zudem zeichnet das System das Erstarrungsverhalten und mechanische Bewegungen auf und liefert Temperaturdaten für sofortige Anpassungen.

Ziel ist es, die Stabilität, Reproduzierbarkeit und Effizienz von PBF-LB/M zu steigern. Durch die Minimierung von Fehlern und eine optimierte Steuerung könnte die Forschung komplexe Designs ermöglichen, die mit herkömmlichen Fertigungsverfahren nicht realisierbar sind. Bisher – Stand März 2026 – sind jedoch noch keine praktischen Anwendungen dieser Methode für weichmagnetische Bauteile aus der Legierung FeSi6.5 dokumentiert.

Die Projektergebnisse könnten die Bedeutung von PBF-LB/M in der Hochleistungsfertigung weiter stärken. Verbesserte Überwachung und Prozesskontrolle könnten zu weniger Fehlern, höherer Bauteilqualität und einer breiteren Verbreitung in Schlüsselsektoren führen. Die Forschung konzentriert sich darauf, diese Fortschritte in zuverlässige Produktionsverfahren zu überführen.