Flexibles Monitoring für die additive Fertigung
Verbindliche Standards sind in praktisch allen Industrien das A und O. Gerade in der Serienfertigung ist eine verlässliche Produktionsqualität unverzichtbar. Deshalb sind Qualitätskontroll- und -sicherungssysteme für den metallbasierten 3D-Druck von großer Bedeutung. Die Lösung: EOSTATE.
Optimierte Benutzerfreundlichkeit – schnelle Arbeitsergebnisse
EOSTATE ist leicht zu erlernen: Die Benutzeroberfläche führt die Anwender intuitiv durch die einzelnen Schritte der Datenanalyse. Das erleichtert die Arbeit, sorgt für zügige Resultate und ermöglicht auch Nicht-Fachleuten ein problemloses Auswerten der Monitoring-Daten.
Vier Module, ein Ziel: kompromisslos verlässliche additive Serienfertigung
Unser Monitoring- und Qualitätssicherungspaket EOSTATE umfasst 4 Module, die einzeln oder miteinander kombiniert angewendet werden. So erfüllt EOSTATE die Bedarfe ganz unterschiedlicher Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Orthopädietechnik, Auftragsfertigung, Turbinen- und Triebwerksbau oder Werkzeugbau.
Was EOSTATE Monitoring leistet Die Software im Überblick
EOSTATE Quality Reports
EOSTATE PowderBed Imaging
EOSTATE MeltPool
EOSTATE
Exposure OT
So funktioniert EOSTATE Echtzeitüberwachung für den industriellen 3D-Druck
Ihre Vorteile Weniger Kosten trotz umfänglicher Qualitätssicherung
Die Kosten für die Qualitätssicherung können die eigentlichen Bauteilkosten deutlich übersteigen. EOSTATE ermöglicht die Reduktion oder vollständige Einsparung nachgelagerter Prüfverfahren wie beispielsweise Messungen per Computertomographie.
Erfolgsstory voestalpine Kürzere Markteinführungszeit für AM-Werkzeugeinsätze
Dank ihrer großen Kundennähe und technologischen Vertrautheit entwickelt die voestalpine maßgeschneiderte Lösungen für ihre Kunden aus dem Bereich des Kunststoffspritzgusses (PIM). Diese werden mit dem EOS M 290 System hergestellt und mit EOS Monitoring Lösungen optimiert, was eine schnellere Entwicklung der Prozessparameter, eine Reduzierung der Druckkosten durch weniger Job-Iterationen und eine Reduzierung der Qualitätssicherungskosten ermöglicht. Erfahren Sie mehr über den Ansatz und die Ergebnisse von voestalpine in der Erfolgsstory.
EOSTATE Exposure OT und MeltPool Monitoring vermittelten uns ein tieferes Verständnis für die Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Faktoren, die den LPBF-Prozess beeinflussen. Wir waren nicht nur in der Lage, die Entwicklungszyklen neuartiger Materialien während der Qualifizierungsphase zu minimieren, sondern konnten auch von schnelleren Fertigungsraten und kürzeren Vorlaufzeiten für die Produktion profitieren.
Erfolgsstory MTU Deutliche Einsparungen bei der Qualitätssicherung
Mit dem Ziel, ein spezifisches Prüfverfahren für die 100%ige Überwachung und Dokumentation des additiven Fertigungsprozesses zu finden, begann der Triebwerkshersteller MTU Aero Engines 2013 mit der Entwicklung der optischen Tomographie (OT). Auf dieser Grundlage wurde dann gemeinsam mit EOS EOSTATE Exposure OT entwickelt.
MTU Aero Engines setzt EOSTATE Exposure OT inzwischen seit Jahren für die Prozessentwicklung und Qualitätssicherung in der additiven Serienfertigung von Boroskopaugen für Airbus A320neo-Triebwerke ein. Seitdem kann das Unternehmen auf nachgelagerte Qualitätssicherungsverfahren vollständig verzichten.
EOSTATE Exposure OT kann sicher feststellen, dass ein Teil nicht einwandfrei ist. Dadurch sind wir in der Lage, in der Serienproduktion der Boroskopaugen komplett auf die nachgelagerte Prüfung durch Röntgen und CT zu verzichten. Das bedeutet einen immensen wirtschaftlichen Vorteil.“
Die vier Module im Einzelnen EOSTATE Monitoring für Ihre individuellen Anforderungen
Jedes unserer DMLS-Systeme verfügt serienmäßig über EOSTATE Base. Die Software überwacht alle systeminternen Sensoren und zeigt an, wenn eine Größe wie die Sauerstoffkonzentration oder Laserleistung außerhalb des Sollbereichs liegt. Überwacht werden außerdem: Laser- und Scanner-Status mit automatischer Scanner-Selbstkalibrierung, Kühlsystem, Elektrik inklusive Stromausfallschutz, Position der Bauplattform, Dosiersystem und Auffangbehälter, Status des Umluftfiltersystems, Prozesskammer- und Umgebungsatmosphäre sowie die Temperatur der Bauplattform. Weicht eine dieser Größen vom vorgegebenen Korridor ab, wird der Bauprozess angehalten und der Anwender informiert.
Voraussetzung für einen stabilen Bauprozess im 3D-Druck ist auch die gleichmäßige und vollständige Beschichtung der Bauplattform in jeder Schicht. Das Modul PowderBed ist die Lösung für die Kontrolle des aktuellen Pulverbetts. Eine integrierte Kamera nimmt nach jeder Beschichtungs- und Belichtungsphase je ein Bild von der Baufläche auf und erkennt Unregelmäßigkeiten wie eine unvollständige Pulverbeschichtung, Rillen oder Hohlräume. So ist nachvollziehbar, ob ein Beschichtungsvorgang gleichmäßig oder unvollständig war. Bei Problemen kann der Bauprozess rasch gestoppt werden.
Das EOSTATE-Plug-in optimiert die Anwendung: Mit ihm können die Aufnahmen als Videoclip am Arbeitsrechner ausgegeben werden.
EOSTATE MeltPool liefert hochaufgelöste Informationen über die Dynamik des Schmelzbads und stellt damit eine ideale Ergänzung zu Exposure OT dar. Mittels im Strahlengang integrierten On-axis-Sensoren misst MeltPool die Emissionen des Schmelzbades und ermöglicht so ein tieferes Verständnis vom 3D-Druckprozess. Eine Reihe individuell anpassbarer Analyseparameter gewährleistet eine objektive Bewertung der Qualität der Bauteile. Mit diesen Features ist MeltPool ideal für Anwender, die ihre Forschungs- und Entwicklungsprozesse vorantreiben oder Fertigungsmethoden optimieren möchten.
Mit ihrem hohen Komplexitätsgrad stellen additiv gefertigte Bauteile besondere Anforderungen an die Qualitätssicherung. Nachgelagerte Prüfverfahren wie Röntgen oder Computertomographie (CT) stoßen schnell an ihre Grenzen. Die Kosten dafür übersteigen nicht selten die der Herstellung – und zwar um ein Vielfaches.
Exposure OT ist eine einzigartige und kostengünstige Alternative: Als weltweit erste kommerzielle Prüflösung auf Basis optischer Tomografie ermöglicht Exposure OT eine zerstörungsfreie Prüfung nach dem Bauprozess. Unabhängig von der Größe des Bauteils erfasst und analysiert Exposure OT die qualitätsrelevanten Prozessdaten des 3D-Drucks mithilfe einer sCMOS-Industriekamera. Diese überwacht das gesamte Baufeld und misst in Echtzeit die qualitätsrelevanten Wärmeemissionen. Anschließend stellt Exposure OT eine Liste mit gefunden Indikationen bereit, die der Nutzer dann bewerten kann. Die Analysealgorithmen können den persönlichen Anforderungen angepasst werden, sodass Nutzer nur die für sie relevanten Ergebnisse erhalten.
Mit Exposure OT lassen sich die hohen Kosten für nachgelagerte Qualitätssicherungsverfahren vollständig einsparen. Darüber hinaus ist Exposure OT ein nützliches Werkzeug für die Applikationsentwicklung: Mit den gewonnenen Daten können Serienproduktion und Prozessentwicklung entscheidend vorangebracht werden. So lassen sich Entwicklungszeiten für neue Produkte erheblich verkürzen.
Whitepaper: Correlation of In-Process
Monitoring Data and Mechanical
Properties of Lattice Structures
The monitoring system EOSTATE ExposureOT can be used to assess the relative density and compression strength of lattice structures. Any decrease in energy density that results in a lower EOSTATE ExposureOT value leads to a decrease in strut thickness and therefore a lower relative density.
This whitepaper gives information about:
- Producing or planning on producing porous structures by means of additive manufacturing
- Assessing mechanical properties of lattice structures during the build
- State-of-the-art alternatives to cost-intensive quality assurance methods
Whitepaper in englischer Sprache
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Whitepaper: Correlation of In-Process
Monitoring Data and Defects
in X-Ray CT for AM Swirler
The EOSTATE Exposure OT monitoring system can be used to identify defects. This study shows that process instability can be reflected as extreme hot spots, which can be detected by the monitoring system.
This whitepaper gives information about:
- The assessment of the sensitivity of EOSTATE Exposure OT and EOSTATE MeltPool monitoring system in registering variations in melt pool energy density when processing EOS NickelAlloy IN625 on EOS M 290
- The correlation of defects based on in-process monitoring data and CT scanning
- The application of in-process monitoring for quality assurance in a serial production scenario
Whitepaper in englischer Sprache
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