Ausgangssituation

Anwender von PBF-LB-Systemen sehen sich mit der Problematik konfrontiert, dass aktuelle Prozessparametersätze auf statischen Ansätzen basieren und durch den Anlagenhersteller vorgegeben werden. Die entwickelten Prozessparametersätze werden von den Anlagenherstellern kostenpflichtig über Lizenzen zur Verfügung gestellt. Eine individuelle Anpassung sowie direkter Zugriff auf die Prozessparameter sind meist nicht möglich. Aus Anwendersicht ergeben sich daraus zwei Herausforderungen. Einerseits, dass eine Übertragung eines Prozessparametersatzes auf den gleichen Ausgangswerkstoff jedoch mit abweichenden Pulvereigenschaften nicht flexibel und schnell umgesetzt werden kann, da entsprechende Prozessparametersätze von den Anlagenherstellern noch nicht entwickelt oder bereitgestellt wurden. Andererseits ist ein Nachteil der statischen Prozessparameteransätze, dass die individuelle Geometrie der Bauteile nicht oder nur eingeschränkt berücksichtigt werden kann.

Die Firma 2oneLab, ein in Darmstadt ansässiger Hersteller von 3D-Druckern, hat bereits seit einem Jahr den Metall-3D-Drucker 2CREATE sowie die CAM-Software 2Build erfolgreich auf dem Markt platziert. Gemeinsam mit dem PTW der TU Darmstadt soll sich im Projekt DiSer den oben genannten Herausforderungen angenommen werden.

Zielsetzung

Durch das beantragte Projekt werden diese Herausforderungen durch die Entwicklung einer offenen Plattform zum Austausch von qualifizierten Prozessparametersätzen sowie durch die Entwicklung von digitalen Services zur bauteil- und kundenindividuellen Prozessparameteranpassung und zur Nachvollziehbarkeit der Produktentstehungsprozesse gezielt adressiert. Die Webapp 2Connect wird als Plattform und zentrale Schnittstelle zwischen den Stakeholdern (Anlagenhersteller, Pulverhersteller, Anwendern und Kunden) sowie zwischen der vorhandenen Hardware (2CREATE) und Software (2Build) entwickelt. Diese ermöglicht es erstmals, dass sämtliche Informationen der CAM-Software 2Build und der zugehörigen Hardware 2CREATE zentral abgelegt und den Nutzern zur Verfügung gestellt werden.

Vorgehensweise

Das PTW hat im Rahmen dieses Projekts zum Ziel ein tieferes und umfassendes Verständnis über die ausschlaggebenden Zielgrößen des PBF-LB Prozesses zu schaffen, um so die Potentiale der Additiven Fertigung besser ausschöpfen zu können und auch diesen Prozess im Hinblick auf Ressourceneffizienz verbessern zu können. Zudem wird im Sinne eines offenen Datenaustauschs über standardisierte Schnittstellen die Implementierung einer prozesskettenübergreifende Netzwerk- und Datenbankenstruktur forciert, welche im Rahmen dieses Projektes prototypisch an den Anwendungsfällen der 2oneLab erarbeitet wird. Bei den Zielgrößen handelt es sich um die Produktivität, die Bauteilqualität sowie die Ressourceneffizienz. In vorangegangenen Forschungsvorhaben wurden ein Teil dieser Zielgrößen bereits individuell untersucht und deren Einfluss am Beispiel von prototypischen Bauteilen validiert. Das somit vorhandene Wissen über die Zielgrößen der Produktivität und der Qualität soll im Rahmen dieses Projekts vertieft werden und durch Erkenntnisse zum Thema Resourceneffizienz erweitert werden. Als langfristig angestrebtes Forschungsziel wird von Seiten des PTW dabei angesehen, die Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Zielgrößen beschreiben zu können, um die Potenziale der Aditiven Fertigung umfangreicher auszuschöpfen.

Danksagung

Dieses Projekt wird durch die Hessische Staatskanzlei – Ministerin für Digitale Strategie und Entwicklung (Förderlinie Distr@l: Digitalisierung stärken – Transfer leben) gefördert. Wir danken für die Möglichkeit dieses Projekt bearbeiten zu dürfen.

Fördergeber

Konsortialpartner