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Anwendungen: Temperaturüberwachung zur Prozessoptimierung
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Anwendungsbereiche

3D-Druck & Additive Fertigung

Die Überwachung und Regulierung von Temperaturen während jeder Prozessphase des 3D-Drucks & der additiven Fertigung ist entscheidend für eine qualitativ hochwertige Teileproduktion. Optris bietet eine komplette Familie von Infrarot-Temperatursensoren und drei kurzwellige IR-Kameras, die für Temperaturmessungen an Metalltargets optimiert sind. Kurzwellige Infrarotkameras erfreuen sich zunehmender Beliebtheit für die Temperaturüberwachung in der additiven Fertigung, da sie die Temperaturen des gesamten Schweißbads problemlos überwachen und die Temperaturdaten des heißesten Punkts verfolgen können, wodurch die Notwendigkeit entfällt, einen single spot Sensor präzise anzuvisieren. Optris IR-Kameras werden heute in vielen Anwendungen der additiven Fertigung als integrales Werkzeug zur Steigerung der Produktionsausbeute und Produktqualität eingesetzt.

Laser-Metallbeschichtung

Laser-Metallbeschichtung (LMD)

Die Laser- Metallbeschichtung ist ein Verfahren der additiven Fertigung, bei dem mit Hilfe eines Laserstrahls ein Pool aus geschmolzenem Metall auf einem metallischen Substrat gebildet wird. Das Metallpulver wird über eine Düse kontinuierlich in dieses Schmelzbad eingebracht. Der Sensor für die Temperaturmessung muss dabei der hohen Energiedichte des Lasers oder seinen Reflexionen standhalten. Meistens wird ein Festkörperlaser bei 1064nm oder mitunter ein CO2-Laser (10,6 µm ) verwendet. Die Wärmeverteilung hinter dem Strahl ist ein Hinweis auf eine gute oder schlechte Schweißqualität. Aus diesem Grund liefern Imager wie das PI 08M die meisten Informationen über den Prozess im Vergleich zu einem Einpunktpyrometer, das nur eine Punkttemperatur angibt.

Empfohlene Geräte:

Wärmebildkamera optris PI 08M, optris PI 05M or optris PI 1M

Selektive Laserschmelzen

Selektive Laserschmelzen

Das selektive Laserschmelzen ist ein additives Fertigungsverfahren, bei dem Metallpulver mit Hilfe eines Lasers mit hoher Leistungsdichte geschmolzen und verschmolzen wird. Der Körper des entworfenen 3D-Teils wird durch selektives Schmelzen und erneuter Verfestigung von Metallpulvern in jeder Schicht aufgebaut. Die Bauplattform wird um einen winzigen Bruchteil abgesenkt, und eine neue Pulverschicht wird aufgebracht.
Das Pulverbett wird in der Regel vorgeheizt, um die zum Erreichen der Schmelztemperatur des Pulvers erforderliche Energie zu verringern. Eine gleichmäßige Wärmeverteilung ist notwendig und wichtig für ein hochwertiges Objekt mit homogener Metallstruktur. Ein Optris Infrarotkamera, z.B. PI 640i, kann die Temperatur des Pulverbettes messen und ist eine wichtige Information für die Maschine, ob es sich in einem guten oder schlechten Zustand befindet. Zusätzlich können die einzelnen Bereiche des Laserschmelzens mit einer kurzwelligen Kamera, wie der PI 08M, gemessen werden.

Empfohlene Geräte:

Laserleistung:  optris PI 05M oder optris PI 08M
Pulverbett: PI / Xi / Pyrometer LT

 

Cladding / Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM)

Cladding

Das Wire Arc Additive Manufacturing ist eine Kombination aus zwei Verfahren: Gas-Metall-Lichtbogenschweißen und additive Fertigung. Der Metalldraht wird mit Hilfe eines Lichtbogens geschmolzen und Schicht für Schicht aufgetragen, bis die gewünschte 3D-Form entstanden ist. Die Hitze der vorherigen Schicht kann die Form der nächsten Schicht beeinflussen. Eine Temperaturüberwachung während des Beschichtungsprozesses und die Information über die Wärmeverteilung geben Aufschluss über die Qualität des Schweißprozesses.

Empfohlene Geräte:

Wärmebildkamera optris PI 08M oder optris PI 05M

Fused Filament Fertigung (FFF/FDM)

Fused Filament Fabrication

Die Fused Filament Fertigung ist eine Form der additiven Fertigung, bei der Filamente miteinander verschmolzen werden, um ein festes Teil zu fertigen. Es handelt sich um ein Extrusionsverfahren, bei dem das Objekt durch schichtweises Auftragen von geschmolzenem Material aufgebaut wird, wobei häufig Kohlefaserverbundwerkstoffe verwendet werden. Die Bauplattform wird ein kleines Stück angehoben und eine neue Schicht des Materials wird aufgetragen. Ein Problem für ein gutes 3D-Druckprodukt ist die Wärmeverteilung der Basis. Eine ungleichmäßige Temperaturverteilung kann zu unerwünschten Schrumpfungseffekten führen, insbesondere bei großflächigen Objekten. Die Messung der Düse des Extrusionsgeräts gibt eine Rückmeldung darüber, ob sich das Material noch bewegt, und sie kann auch die Steuerung der Extrusionstemperatur für einen stetigen und gleichmäßigen Materialfluss ermöglichen.

Empfohlene Geräte:

Wärmebildkamera optris PI 640i oder Pyrometer LT

Filament

Filament

Das Filament ist eine bestimmte Art von Druckmaterial, das von 3D-Druckern des Typs Fused Filament Fertigung verwendet wird. Es wird zu einem kontinuierlichen, schlanken Kunststofffaden von mehreren hundert Metern Länge hergestellt, der in der Regel auf eine Spule aufgewickelt wird. Je nach dem thermischen Extrusionsverfahren kann das Rohmaterial des Filaments aus thermoplastischem Kunststoff oder Metall bestehen.

Empfohlene Geräte:

Wärmebildkamera optris PI 640i oder Pyrometer LT

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Maik Lippe

Dipl.-Ing. Maik Lippe

Tel.: 030 / 500 197-0
Fax: 030 / 500 197-10
E-Mail: maik.lippe@optris.com

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