Description: Bei der additiven Fertigung mittels Selektivem Lasersintern (SLS) fällt traditionell eine große Menge an überschüssigem Polymerpulver an, das nicht in das Bauteil eingebracht wird. In der Industrie ist es daher üblich, das Alt-Pulver mit rund 30 Prozent Frischpulver zu mischen, selbst wenn nur 12 bis 16 Prozent des Materials pro Baujob tatsächlich versintert werden. Dadurch wird bei jedem Druckauftrag stets mehr Alt-Pulver erzeugt, das kostenintensiv aufbereitet oder entsorgt werden muss. Um die Ressourceneffizienz zu steigern und den Verbrauch von Frischpulver zu senken, soll im Rahmen dieses Projekts eine digitale, automatisierte Prozessanalyse für das SLS-Verfahren entwickelt werden. Dafür werden zahlreiche Parameter aus den Druckdaten (zum Beispiel Packdichte, Bauraumtemperatur, Schichtzeit, Laserbelichtungszeit) und aus der SLS-Anlage (etwa Stickstoffgehalt im Bauraum) ausgewertet. Mithilfe von Algorithmen lässt sich erstmals genau bestimmen, wie stark das Pulver tatsächlich thermisch belastet wurde und wie viel Frischpulver wirklich notwendig ist, um eine gleichbleibende Bauteilqualität sicherzustellen. Ziel ist es, den Frischpulveranteil um 30 bis 50 Prozent zu reduzieren, ohne Kompromisse bei der Produktqualität einzugehen. Durch die Integration dieser automatisierten Prozessanalyse in bestehende Software- und Maschinensysteme können gerade kleine und mittlere Unternehmen Additive Fertigung wirtschaftlicher betreiben, da einerseits die Material- und Entsorgungskosten sinken und andererseits der Aufwand für die Pulveraufbereitung minimiert wird. Das Verfahren bietet zudem eine höhere Planungssicherheit für jede einzelne Fertigungscharge. Auf diese Weise wird die additiv gefertigte Serienproduktion für vielfältige Branchen noch attraktiver und leistet einen wesentlichen Beitrag zur nachhaltigen und ressourcenschonenden Gestaltung industrieller Prozesse.
Text {
text_type: Editorial,
}
Origin: /Bund/BMUV/VDI-Zentrum Ressourceneffizienz
Tags: Stickstoffgehalt ? Zusatzstoff ? Kleine und mittlere Unternehmen ? Entsorgungskosten ? Prozesskettenanalyse ? Industrielles Verfahren ? Ressourceneffizienz ?
License: all-rights-reserved
Language: Deutsch
Digiress (2024): WasteReduct4AM: Digitalisierung der Prozesskette beim SLS 3D-Druck von Kunststoffmaterialien zur Reduktion des Pulververbrauchs durch Optimierung der Wiederaufbereitungsrate mit Frischpulver (online) verfügbar unter:
https://www.digiress.de/projekte/WasteReduct4AM.php: (Webseite)Accessed 1 times.