PBF-LB/M-Eigenbauanlage

Die Anlage wird als Forschungsplattform für Prozessüberwachung und Prozessregelung beim pulverbettbasierten Schmelzen von Metallen mittels Laserstrahl (PBF-LB/M) eingesetzt. Sie dient der experimentellen Untersuchung von Prozesszuständen, der Integration und Erprobung verschiedener in-axis und off-axis Sensorsysteme sowie der Entwicklung und Validierung von Ansätzen zur Datenfusion und Prozessregelung. Durch die offene Architektur ermöglicht die Anlage direkten Zugriff auf Hardware und Software und unterstützt damit Forschungsarbeiten zur Prozessstabilität, Bauteilqualität und Qualitätssicherung im PBF-LB/M.

Die Anlage besteht aus einer modularen Baukammer und einem Bauraum von 250 × 250 × 250 mm³, einem Schutzgas- und Vakuumsystem, einem berührungslosen Beschichter, einer integrierten Prozessüberwachung sowie Laser- und Scannertechnik. Die z-Achse verfügt über eine beheizbare Bauplatte. Als Strahlquelle wird ein nLIGHT AFX-1000 eingesetzt, kombiniert mit einem Raylase AM-MODUL NEXT GEN Vier-Achs-Scannersystem. Die Steuerung erfolgt über das Autodesk Machine Control Framework, eine B&R SPS und offene Kommunikationsschnittstellen.

Der angestrebte Impact des Equipments liegt in der Schaffung einer offenen, modularen und reproduzierbaren Forschungsplattform für den PBF-LB/M-Prozess. Die Anlage soll die Vergleichbarkeit wissenschaftlicher Ergebnisse verbessern, den Einstieg in experimentelle Forschung zu Prozessüberwachung und -regelung erleichtern und die Entwicklung neuer Sensorik-, Datenfusions- und Regelungsansätze anstoßen. Darüber hinaus soll sie die Reproduzierbarkeit von Forschungsergebnissen erhöhen und damit einen Beitrag zu robusterem Prozessverständnis und langfristig zu qualitätssicherem PBF-LB/M leisten.