Laserschmelzen: Schmelzbad schwankt, Poren erst bei der Prüfung

Das Schmelzbad schwankt und hinterlässt Poren im Bauteil

Was passiert. Laserleistung, Scangeschwindigkeit und Spurabstand stehen fest im Parametersatz, das Schmelzbad aber nicht. Über dünnen Wänden, Überhängen und schmalen Querschnitten staut sich die Wärme, das Bad wird größer; über massiven Bereichen kühlt es schnell ab und wird kleiner. Schwankende Pulverschichtdicke und Schutzgasströmung kommen hinzu. Viele Anlagen zeichnen das Schmelzbad mit Kamera oder Fotodiode auf, ausgewertet wird das Signal aber erst nach dem Baujob.

Was es kostet. Bindefehler und Poren durch zu tiefes Aufschmelzen, verzogene Teile, Ausschuss, der erst in der Computertomografie oder nach dem Fräsen auffällt, und ganze Bauplatten, die wegen einer einzigen Zone verworfen werden.

Warum die übliche Lösung nicht greift. Einen Parametersatz je Geometrie in Versuchsbauten zu entwickeln kostet viele Durchläufe und gilt dann nur für dieses Teil, diese Pulvercharge und diese Anlage. Mehr Stützen oder überall langsamer belichten kostet Bauzeit, beseitigt die Ursache aber nicht.

Wie eine Ferndiagnose zum Festpreis das prüft. Aus Ihren Bauprotokollen (Laserleistung, Scanvektoren, Schichtzeiten, Schmelzbadsignale, Gas- und Kammerdaten) und den Prüfergebnissen derselben Teile prüfe ich, ob das Schmelzbadsignal vorhersagt, wo Poren entstehen. Die Ferndiagnose zum Festpreis zeigt, ob eine modellgestützte Korrektur der Laserleistung je Schicht oder Zone realistisch ist und welche Daten und Maschinenzugriffe dafür nötig wären.

Jedes Teil soll gleich werden, und der Nachweis kostet mehr als der Druck

Was passiert. Zu zeigen, was sich drucken lässt, reicht nicht mehr. Kunden aus Luftfahrt, Medizintechnik und Energietechnik verlangen den Nachweis, dass jedes Teil aus jedem Baujob dieselben Eigenschaften hat. Im Betrieb liefert derselbe Auftrag auf zwei Anlagen, oder auf derselben Anlage einen Monat später, trotzdem unterschiedliche Ergebnisse.

Was es kostet. Mitgebaute Proben in jedem Baujob, Computertomografie für viele Teile, lange Qualifizierung für jede neue Anlage und jeden neuen Werkstoff – und Kunden, die Serienteile nur zögernd auf den Druck umstellen.

Warum die übliche Lösung nicht greift. Alle Parameter einzufrieren und mehr zu prüfen bekämpft das Symptom. Wärmestau, alterndes Pulver und driftende Optik ändern sich unter den eingefrorenen Einstellungen weiter.

Wie eine Ferndiagnose zum Festpreis das prüft. Ich vergleiche Bauprotokolle und Prozessüberwachungsdaten über Anlagen und Baujobs hinweg mit Ihren Prüfergebnissen und suche die Prozesssignale, die gute von schlechten Teilen trennen. Die Ferndiagnose zum Festpreis beantwortet, ob diese Signale stark genug sind, um Teile mit weniger Prüfaufwand freizugeben oder den Prozess noch während des Baujobs zu korrigieren, und was dafür nötig wäre.