Qualitätssicherung für additiv gefertigte Bauteile

Additiv gefertigte Bauteile halten immer mehr Einzug in die industrielle Fertigung. Gerade im Leichtbau sind die Verfahren ressourcensparende Alternativen. Allerdings fehlen Untersuchungen und verbindliche Regelwerke zur Qualitätssicherung additiv gefertigter Teile.

Bereits im Forschungsvorhaben QuaPla hat sich das ifw Jena damit beschäftigt, die Auswirkungen verschiedener Fehlerarten auf die Festigkeit und Beständigkeit additiv gefertigter Teile zu untersuchen. Proben wurden im Pulverbettverfahren gefertigt und bewusst Fehler unterschiedlicher Art und Größe eingebracht. Anschließend wurden die Proben im Werkstoffprüflabor statisch gezogen und ihre Festigkeit untersucht. So konnte mit den Prüfergebnissen aus QuaPla bereits ein erster Ansatz für ein allgemein gültiges Regelwerk zur Qualitätssicherung additiv gefertigter Teile entwickelt werden.

Im Folgeprojekt EDaB – Einfluss auf die Dauerfestigkeit additiver Bauteile – werden die Versuche nun auf die dynamische Festigkeit der Proben erweitert. Additiv gefertigte Proben mit eingebrachten Fehlern werden in unserem dynamischen Zug-/Druck-System Schwingungen ausgesetzt. Die Anzahl der Schwingungszyklen bis zur Zerstörung der Probe zeigt die Auswirkungen von Poren, Rissen oder Oberflächenfehlern unterschiedlicher Größe an additiv gefertigten Teilen.

Die Ergebnisse sollen weiteren Aufschluss darüber geben, bis zu welchem Maß Fehler im additiven Fertigungsprozess tolerierbar sind. Die Untersuchungen liefern Kennwerte, die verbindliche Normen für die Qualitätssicherung an additiv gefertigten Bauteilen ermöglichen.

Das Projekt wird gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Programm INNO-KOM.