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Im Rahmen eines dreijährigen Forschungsprojektes hat die Nanofocus AG gemeinsam mit Experten für additive Fertigung der Universität Duisburg-Essen ein vollständig automatisiertes Verfahren zur Oberflächenkontrolle von Bauteilen aus dem 3D-Druck entwickelt.
Das neuartige Verfahren ist in der Lage, computergeneriert anhand von 3D-CAD-Daten des Bauteils kritische Oberflächensegmente zu bestimmen. Anschließend führt ein robotergeführter Messkopf anhand der errechneten Positionsdaten die Messungen mit einer auf das Bauteil abgestimmten Bahnkurve durch.
Neben der Bestimmung der klassischen 3D-Flächenrauheit erlaubt die Messung der lokalen Oberflächenqualität indirekt Rückschlüsse auf das zu erwartende Materialverhalten unter quasi statischer Belastung. Messtechnisches Herzstück des Verfahrens ist ein neuer kompakter Messkopf der Nanofocus AG, der sowohl metallische als auch nichtmetallische Werkstoffe zuverlässig messen kann.
Der besondere Nutzen für den Anwender liegt in der einfachen Erstellung von Prüfprozessen schon während der Designphase. Das oftmals aufwendige Einlernen von Messpositionen an realen Bauteilen entfällt somit. Zum Schutz der Bauteile und des Messkopfes besitzt das System einen Kollisionsschutz, der sowohl softwareseitig mittels einer kollisionsfreien Bahnkurve als auch durch zusätzliche Hardwaremaßnahmen am Messgerät realisiert ist.
Flexibel auf Anforderungen reagieren
Mit dem neuen Verfahren können Anwender des 3D-Drucks flexibel und kostenoptimal auf zunehmende Anforderungen hinsichtlich der Dokumentation der Oberflächenqualität reagieren und bei Bedarf den 3D-Druckprozess und die Nachbearbeitung optimieren.
„Die computergenerierte Messstrategie in Verbindung mit Roboterführung stellt einen neuen innovativen Ansatz einer produktionsnahen und intelligenten Qualitätssicherung dar – ganz im Sinne von Industrie 4.0“, sagt Jürgen Valentin, CTO der Nanofocus AG. „Wir freuen uns, mit dem Lehrstuhl für Fertigungstechnik der Uni Duisburg-Essen einen exzellenten Partner gefunden zu haben, um dieses komplexe Vorhaben erfolgreich zu realisieren. “
„Das Projektergebnis ermöglicht, dass die additive Fertigung (umgangssprachlich 3D-Druck) durch die nachweisbare Qualität von Bauteilen fester Bestandteil in industriellen Prozessen wird. Unter Nutzung der Nanofocus-Technologie ist es gelungen, eine innovative Lösung zur Qualitätssicherung bei der additiven Fertigung aufzuzeigen, “ so Prof. Gerd Witt, Lehrstuhlinhaber an der Universität Duisburg-Essen. ■
Nanofocus AGwww.nanofocus.de
Rapid Technology Center am Lehrstuhl für Fertigungstechnik der Universität Duisburg-Essenwww.uni-due.de/fertigungstechnik/rtc.php
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