Mangelnde Verschmelzung
Inspektion additiv gefertigter Zugproben mittels CT
Eine Untersuchung zeigt, dass es mit CT und anschließender Porositätsanalyse möglich ist, fehlerhafte Prozessparameter bei der additiven Fertigung nachzuweisen, die zu mangelnder Verschmelzung führen.
Bild: VisiConsult X-ray Systems & Solutions GmbHDer folgende Beitrag zeigt ein praktisches Anwendungsbeispiel der Computertomographie (CT) inklusive der Analyse zur Bewertung von Fehlern additiv gefertigter Teile am Beispiel für das selektive Laserschmelzen (SLM) von Metallen.
Bild: VisiConsult X-ray Systems & Solutions GmbH
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Porositätsanalyse
Der fehlerhafte Bereich ist bereits in den 2D-Projektionen sichtbar (Bild 1). Mit den gewählten Einstellungen und Parametern ergibt sich eine Voxelgröße von 16m. Die Schnitte der CT-Scans sind in Bild 2 dargestellt. Das unvollständig geschmolzene Pulver kann in der Seitenansicht mit dem Auge vom umgebenden Material unterschieden werden. Die Draufsicht zeigt, dass auch in der Referenzprobe einige Poren vorhanden sind, die in kleinerer Anzahl und Größe auftreten. Um dies zu quantifizieren, wurde eine sogenannte Porositätsanalyse in ähnlich großen Bereichen beider Proben angewendet. Die Software visualisiert die erkannten Poren in Abhängigkeit vom Porenvolumen mittels einer Farbskala. Die 3D-Ansicht zeigt die Form, Ausdehnung und Position der Poren im Inneren des Volumens. Mit dieser Analysemethode ist es möglich, statistische Daten über die Porengröße und -anzahl zu erhalten. Das Histogramm zeigt die Häufigkeit in Abhängigkeit vom Durchmesser der erfassten Poren in beiden Proben. Die Referenzprobe zeigt eine Häufung von Poren mit einem Durchmesserbereich von 0,05 bis 0,3mm und zwei Poren bei 0,4 und 0,6mm. Die Testprobe zeigt einen breiteren Bereich mit einer Konzentration zwischen 0,05 und 0,6mm Durchmesser und einer Zunahme der Gesamtporenzahl. Es gibt auch einige Poren mit einem größeren Durchmesser von bis zu 2,1mm. Somit ist der Bereich, der Durchmesser und die Anzahl der Poren mit verschiedenen Prozessparametern korreliert. Die genaue Korrelation wird in zukünftigen Studien mit einer größeren Stichprobe ermittelt.
Eine Untersuchung zeigt, dass es mit CT und anschließender Porositätsanalyse möglich ist, fehlerhafte Prozessparameter bei der additiven Fertigung nachzuweisen, die zu mangelnder Verschmelzung führen.
Bild: VisiConsult X-ray Systems & Solutions GmbHDer folgende Beitrag zeigt ein praktisches Anwendungsbeispiel der Computertomographie (CT) inklusive der Analyse zur Bewertung von Fehlern additiv gefertigter Teile am Beispiel für das selektive Laserschmelzen (SLM) von Metallen.Bild: VisiConsult X-ray Systems & Solutions GmbHBild: VisiConsult X-ray Systems & Solutions GmbH
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Dieser Artikel erschien in inVISION 2 2019 - 25.04.19.Für weitere Artikel besuchen Sie www.invision-news.de
