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亚琛Fraunhofer ILT与ASTM合作开发LB-PBF 系统状态监测的标准

3D科学谷 3D科学谷 2024-04-14



根据3D科学谷的市场了解,位于德国亚琛的弗劳恩霍夫激光技术研究所Fraunhofer ILT 与ASTM标委会达成开发标准的合作,目前Fraunhofer ILT正在致力于开发基于粉末床激光熔化(LB-PBF)3D打印技术的激光束机器状态监测标准


Fraunhofer ILT专注于选择和鉴定可用于专门监控 LB-PBF 系统状况的成像传感器技术。最后,研究所将从这些数据中为最终用户得出降低成本的建议。




多扫描器 LB-PBF 系统的光学系统© 亚琛Fraunhofer ILT研究所
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让设备运行更健康,让维护更轻松


通常,新技术的突破只有在标准化后才会出现,因为遵守这些标准会激发用户的信心。自 2009 年以来,ASTM International——120 多年来领先的国际非政府标准化组织之一——一直在 通过其F42 委员会领导增材制造的标准化。


此外,ASTM International 于 2018 年成立了增材制造卓越中心 (AM CoE),作为 ASTM 与政府、工业和学术界代表之间的合作伙伴关系。AM CoE 旨在通过开展短期和有针对性的研发项目,以及提供培训、认证和咨询服务来加速 AM 标准化。(关于在中国如何获得ASTM通识培训、安全培训、金属粉末检测标准培训及证书,请加入文后注明的3D科学谷QQ群下载ASTM培训相关的群文件)



ASTM的标准开发合作是全球化的,允许全球所有组织提交解决 AM 标准化差距的提案,并获得 ASTM 的支持。德国亚琛Fraunhofer ILT 在 LB-PBF 方面的杰出专业知识基于其引领了25 年的增材制造发展,如今使Fraunhofer ILT 能够将专业知识与数字技术相结合,在完成 ASTM 研究与创新执行部门 (F42.90.05) 的提案评估后,Fraunhofer ILT 被选为标准开发项目合作伙伴。


/ 标准化和简化维护

LB-PBF 系统的监控在整个过程中起着非常重要的作用,因为相应系统的高精度、磨损敏感和昂贵的光学器件对清洁度提出了很高的要求:使用非常细的金属粉末,光学系统可能会受到加工过程的污染。因此,作为预防措施,它们必须定期清洁。 


此外,LB-PBF 中使用的光学系统数量的增加和更高的激光功率具有加重的影响。根据3D科学谷的了解,光学系统的负载、故障概率和维护工作量都在增加,而当前用户仍然必须根据前几代系统的经验来应对维护指南,这对昂贵设备的健康维护是具有挑战的


根据与ASTM的合作,亚琛的Fraunhofer ILT 研究所将在 2021 年底之前制定准则,以标准化和简化 LB-PBF 系统的维护和服务。 


目前,制造商当前的维护指南通常过于保守,与历史悠久的其他制造技术相比,当需要确定维护周期时,目前没有或只有一个相对较小的数据库可作为决策依据,因此,用户会过早更换组件并增加运营成本,因为非生产性停机时间和备件消耗都会增加成本。


未及时维护的防护窗图像© 亚琛Fraunhofer ILT研究所


亚琛Fraunhofer ILT 现在专注于选择和验证用于监控 LB-PBF 机器的高负载光学系统的成像传感器技术。此外,Fraunhofer ILT 还为该技术的最终用户提供建议,旨在通过使用有关系统实际状况的改进信息,帮助最终用户独立评估光学系统的状况并计划维护周期。这些周期将不再基于主观感知或经验,而是基于真实数据。这意味着维护不太可能过早或过晚进行,而是更接近正确的时间。这应该会显着降低最终用户的成本。


/ 基于 ATA 的状态监测作为决策最佳实践


通过标准化,亚琛工程师希望最终用户能够轻松快速地生成自己的数据库,从而更轻松地对数据进行正确分类和解释。目标是建立标准化的决策最佳实践,向最终用户推荐何时以及如何进行维护或校准。根据3D科学谷的了解,亚琛Fraunhofer ILT 正在为最终用户提供建议,以简化他们使用具有成本效益的成像传感器技术对 LB-PBF 系统中的光学系统进行状态监测的过程。根据这些数据,用户可以就是否需要维护做出明智的决定。亚琛Fraunhofer ILT 的目标是标准化状态监测,减少以前花在维修和维护光学系统上的时间

 

▲© 亚琛Fraunhofer ILT研究所的futureAM下一代增材制造项目

▲© 亚琛Fraunhofer开发的“边飞行边加工”概念的大型零件增材制造技术


亚琛是全球范围内增材制造研究的高地,亚琛Fraunhofer ILT, 亚琛Fraunhofer IPT,亚琛工业大学等研发资源为基础还成立了亚琛增材制造中心ACAM,ACAM集中亚琛的优势资源推动增材制造认证、联合研发、培训教育、产业孵化等多方面的发展。


▲© 亚琛ACAM增材制造中心


从亚琛在增材制造领域的强大竞争力中受益,解锁增材制造复杂奥秘,关于Fraunhofer、ACAM引领增材制造产业化前沿技术发展的更多领先进展,3D科学谷将展开持续介绍,敬请保持关注!


文章来源:3D科学谷内容团队


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