Prozessüberwachung in der Additiven Fertigung mittels Schlierengrafiesystem

Institut

Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (TUM-ED)

Typ

Semesterarbeit / Masterarbeit /

Inhalt

experimentell /  

Beschreibung

Ausgangssitutaion

Das pulverbettbasierte Schmelzen von Metallen mittels Laserstrahl (PBF-LB/M) ist ein additives Fertigungsverfahren, das sich durch eine hohe Prozessdynamik auszeichnet. Störgrößen innerhalb des Prozesses können signifikante Auswirkungen auf die resultierenden Bauteileigenschaften haben.

Ein Schlierengrafiesystem ermöglicht die Visualisierung von Dichte- und Brechungsindexgradienten im Prozessgas und erlaubt damit indirekte Rückschlüsse auf Strömungsphänomene, Plume-Dynamik und prozessinduzierte Störungen. Dessen Potenzial zur Defektdetektion im PBF-LB/M ist bislang jedoch nur unzureichend systematisch bewertet.

 

Aufgabengebiet

Ziel dieser Studienarbeit ist die Weiterentwicklung, Optimierung und experimentelle Bewertung eines Schlierengrafiesystems für den Einsatz im PBF-LB/M-Prozess. 

Konkret umfasst die Arbeit:

• Anpassung und Optimierung des bestehenden Schlierensetups für den Einsatz unter PBF-LB/M-Prozessbedingungen

• Experimentelle Untersuchung, ob und in welchem Umfang prozessinduzierte Defekte mithilfe der Schlierengrafie detektiert werden können

• Analyse der Sensordaten hinsichtlich reproduzierbarer Muster und charakteristischer Signaturen

• Bewertung der Aussagekraft und Grenzen des Schlierensystems zur Defektidentifikation und -bewertung

• Einordnung des Systems als Differenzierungsaspekt gegenüber etablierten optischen Überwachungskonzepten

Voraussetzungen

• Motivation und Eigeninitiative
• Spaß am experimentellen Arbeiten
• Zuverlässigkeit und Selbstständigkeit
• Gute Deutsch und Englischkenntnisse

Möglicher Beginn

sofort

Kontakt

Daniel Eder
daniel.ederiwb.tum.de

Ausschreibung