
Qualitätsprüfung für das Pulverbett im selektiven Laserschmelzprozess
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Inhalt
Einleitung und Motivation.- Ausgangslage und Problemstellung.- Zielsetzung und Vorgehensweise.- Aufbau der Arbeit.- Stand der Wissenschaft und Technik.- Additive Fertigung.- Selektives Laserschmelzen.- Prozessablauf und Funktionsprinzip.- Anlagenarchitektur und wesentliche Prozessstellgrößen.- Pulverbettcharakteristik.- Pulvercharakteristik.- Wirkprinzipien im Pulverschichtauftrag.- Fehlerbilder im PBF-LB/M-Verfahren.- In-situ-Prozessüberwachung.- Messtechnik und -prinzipien.- Topographische Pulverbetterfassung in 3D.- Forschungsbedarf und methodische Herangehensweise.- Messsystemaufbau für die Qualitätsprüfung des Pulverbetts.- Analyse der Pulverbettqualität und Schichtauftragsfehler.- Untersuchung der prioritären Prozessparameter im Pulverschichtauftrag.- Betrachtung der Systemlösung im industriellen Maßstab.- Streifenlichtprojektion für die Qualitätsprüfung des Pulverbetts.- Streifenlichtprojektionssystem SL3D.- Messaufbau und Spezifikationen.- Kalibrierung und Genauigkeitsanalyse.- Bilddatenverarbeitung.- Automatisierte Bewertung der Pulverbettqualität.- Metrik zur Bestimmung der Pulverbettqualität.- Einstufung von Schichtauftragsfehlern.- Ermittlung der Prozessfähigkeit.- Software für die Qualitätsprüfung.- Pulverbettprüfstand.- Konstruktive Umsetzung.- Kalibrierung und Genauigkeitsanalyse.- PBF-LB/M-Forschungsanlage AconityLAB.- Pulvermaterial AlSi10Mg.- Versuchsplanung.- Ex-situ-Versuche auf dem Pulverbettprüfstand.- In-situ-Versuche auf der PBF-LB/M-Anlage-. Analyse der Pulverbettqualität.- Ex-situ: Einfluss von Prozessparametern auf die Pulverbettqualität.- Bewertung der Prozessfähigkeit und Defektanfälligkeit.- In-situ: Einfluss von Prozessparametern auf die Pulverbettqualität.- In-situ: Einfluss der Positionierung der Probekörper.- Produktivitätssteigerung durch beschleunigten Pulverschichtauftrag.- Potenzialanalyse für die industrielle Anwendung.- Systemanforderungen-. Skalierbarkeit der Systemlösung.- Varianten nach Anlagengrößenklasse.- Komponentenauswahl der Systemvarianten.- Variantenübersicht mit Einschätzung der Hardware-Kosten.- Prozessintegration und Funktionsumfang.- Messkonzept und -ablauf.- Integration in den Prozessablauf.- Potenzial in der Datenreduktion.- Potentielle Einsatzmöglichkeiten von SL3D.- Erfassung von Prozessinstabilitäten und Defekten.- Erweiterte Systemfunktionen in der Anwendung.- Abschließende Bewertung-. Zusammenfassung und Ausblick.- Zusammenfassung.- Ausblick.- Literaturverzeichnis.