Qualität

Projektbeispiele zum Forschungsthema Qualität

© Fraunhofer EMI

Dehnratenabhängige Werkstoffmechanik, Werkstoffanalyse und Modellbildung

Dehnratenabhängige Werkstoffmechanik, Werkstoffmodellbildung in Simulation und Experiment, Werkstoffwissenschaft, In-house Additive Fertigung

© Fraunhofer IGCV

Implementierung additiver Fertigungsverfahren

Geschäfts- und Safetymodelle für die additive Fertigung

© Fraunhofer IWM

Verzugsminimierung bei der additiven Fertigung

Gradierte oder Multimaterial-Bauteile aus Keramik und/oder Metall schwinden beim Sintern inhomogen.

© Fraunhofer IWM

Prozessmodellierung

Numerische Simulation des Rakelns im Pulverbett

Die Homogenität der Pulverschicht beeinflusst die Oberflächenrauheit und Porosität des Bauteils beim selektiven Laserschmelzen.

© Fraunhofer IWM

Lokale Eigenschaften von generativ gefertigten Teilen

In dem EU-Projekt »SIMCHAIN« wurde eine Simulationskette entwickelt, die es erlaubt den Einfluss von Prozessparametern auf die lokalen mechanischen Eigenschaften von generativ gefertigten Bauteilen zu untersuchen.

© Fraunhofer IFAM

Qualitätssicherung von Pulver

Stereolithographieharze zeigen während der Aushärtung einen Polymerisationsschrumpf. Dies führt beim schichtweisen Aufbau von Bauteilen zu Eigenspannungen und Formverzügen.

© Fraunhofer IAPT

Prozess Monitoring zur Fehlererkennung

Das pulverbettbasierte, selektive Laserstrahlschmelzen entwickelt sich schnell. Während des additiven Aufbaus von komplexen Strukturen können jedoch Prozessabweichungen zu Materialdefekten führen. Zur Detektion dieser Prozessabweichungen entwickeln wir innovative Online-Monitoring Technologien.

Qualität sichtbar machen

Um die Zuverlässigkeit und Formgenauigkeit aller additiv hergestellten Produkte zu verbessern, entwickeln wir individuelle Sicherungssysteme für Ihren gesamten Produktentstehungsprozess:

  • Produkte und Prozesse – reproduzierbare Prozesse & formgenaue Produkte

Das Kompetenzfeld Additive Fertigung unterstützt Sie mit ihrem langjährigen und branchenübergreifenden Know-how bei Integration von Qualitätssicherungswerkzeugen sowie beim Aufbau und der Optimierung Ihres Qualitätsmanagementsystems.

 

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Produkte und Prozesse

Die Computersimulation und die Technologien des Rapid Prototyping/ Rapid Tooling (RP/RT) gewinnen aufgrund ihres Potenzials zur Kosten- und Zeitersparnis in der industriellen Produktentwicklung immer mehr an Bedeutung. Noch bevor ein Produkt, zum Beispiel ein neu entwickeltes Maschinenbauteil, tatsächlich gefertigt wird, kann der gesamte Entstehungsprozess vom Herstellungsverfahren optimiert werden. In einem weiteren Schritt können mit Hilfe des RP/RT kostengünstig und schnell erste Prototypen, Kleinserien oder auch Werkzeugeinsätze für verschiedenste Fertigungsverfahren hergestellt werden. Neben der Simulation sind so auch eine vollständige Bauteilüberprüfung oder -optimierung möglich.

Zuverlässigkeit und Formgenauigkeit der Produkte

Fertigungsverfahren prägen das Einsatzverhalten und die Zuverlässigkeit von Bauteilen. Volumenänderungen des Werkstoffs während der Verarbeitung, beispielsweise Schrumpfungen bei der Polymerisation eines Stereolithographieharzes oder beim Sintern von Pulvern, können zu Formverzügen, Eigenspannungen und im ungünstigsten Fall sogar zur Bildung von Rissen führen. Die Simulation von Fertigungsschritten trägt zum Verständnis des Zusammenhangs zwischen Verfahrensparametern und Bauteileigenschaften bei. Experimentelle Methoden wie das inkrementelle Bohrlochverfahren oder die Röntgenbeugung dienen zur Analyse von Eigenspannungen.