Motivation
Additive Fertigungsverfahren („3D-Druck“) basieren zumeist auf einem Laserschmelzprozess mit leistungsstarken Lasern. Ein Problem ist, dass durch Laser-Pointing und Vibrationen die Lage des Laserfokus und mithin des Schmelzpunkts gestört werden kann. Dies führt dazu, dass Toleranzen nicht eingehalten oder kritische Produkte gar nicht erst hergestellt werden können. Als Lösung soll eine Strahlstabilisierung über Positionsdetektoren, Spiegel zur Strahlausrichtung und Regelungselektronik erfolgen.
Ziele und Vorgehen
Ziel des Vorhabens ist die Integration einer Strahllageregelung in eine Laserstrahlschmelzanlage sowie die Evaluierung, inwieweit die Qualität der gefertigten Produkte unter typischen Umwelteinflüssen gesteigert werden kann. Die bereits prototypisch verfügbaren Komponenten sollen zwischen die Kollimationsoptik (Parallelrichtung divergenter Lichtstrahlen) und den Scanner in den Laserstrahlengang eingebaut werden. Sie müssen dafür entsprechend weiterentwickelt werden, um eine Integration in typische Anlagen zu erlauben. Als Testumgebung wurde das Fraunhofer-Institut IAPT ausgewählt, das die idealen Voraussetzungen in puncto Kompetenz und Anlagen-/Messtechnik-Ausstattung mitbringt.
Innovationen und Perspektiven
Beides wird der MRC System GmbH zusammen mit der Bereitschaft des Umbaus der Laserdrucker zu Testzwecken zur Verfügung gestellt. Die Verwertung soll wissenschaftlich, indem die Einsatzmöglichkeiten der additiven Fertigung auf stabilere Prozesse und feinere Strukturen erweitert werden, und wirtschaftlich durch den Verkauf von Systemen zur Strahlstabilisierung von industriellen 3D-Druckern erfolgen.