Prozessüberwachung in der Additiven Fertigung mittels koaxialer Hochgeschwindigkeitskamera

Institut

Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (TUM-ED)

Typ

Semesterarbeit / Masterarbeit /

Inhalt

experimentell /  

Beschreibung

Ausgangssituation

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.

Eine koaxial integrierte Hochgeschwindigkeitskamera ermöglicht die direkte Beobachtung des Schmelzbads während des Prozesses und erlaubt eine detaillierte Analyse von Schmelzbadgeometrie, -dynamik und -stabilität. Dadurch werden unmittelbare Einblicke in prozessinduzierte Schwankungen und potenzielle Defektentstehungsmechanismen gewonnen.

 

Aufgabengebiet

Ziel dieser Studienarbeit ist die Integration, Validierung und experimentelle Bewertung einer Hochgeschwindigkeitskamera zur Schmelzbadüberwachung im PBF-LB/M-Prozess.

Konkret umfasst die Arbeit:

• Integration der Hochgeschwindigkeitskamera über eine herstellerseitige API in das Machine-Control-Framework

• Synchronisation der Kamerabilder mit Lasersignal und Scannerbewegung sowie deren zeitliche Referenzierung

• Durchführung udn Auswertung systematischer Versuche zur Erfassung der Schmelzbadentwicklung bei variierenden Prozessparametern

• Korrelation charakteristischer Schmelzbadmerkmale mit bekannten Prozessinstabilitäten und Defektmechanismen

• Finale Bewertung der Eignung der Hochgeschwindigkeitskamera zur in-situ-Überwachung und Defektdetektion im PBF-LB/M-Prozess

Möglicher Beginn

sofort

Kontakt

Daniel Eder
daniel.ederiwb.tum.de

Ausschreibung