A 3D-nyomtatott alkatrészek biztonságos minősége

A 3D-nyomtatás nagy potenciállal bír a gyártásban. Ezzel bionikus könnyűszerkezeteket lehet előállítani a légiközlekedés számára, amelyek jelentősen csökkenthetik a CO2-kibocsátást. Az »Enabl3D« projekt keretében a kutatók most elegendő minőségbiztosítást fejlesztenek ki.

239
Robotizált mérés egy 3D-építkezésen az Imprintec GmbH mérőfejével. © Fraunhofer IPA/Fotó: Rainer Bez

Alkatrészek a légi közlekedés számára a 3D-nyomtatóból? Az ilyen és más, magas biztonsági követelményekkel bíró alkatrészek esetében az inline minőségellenőrzés alapvető fontosságú. Végül is az alkatrészeket szoros ellenőrzésnek kell alávetni, mielőtt utasszállító és tehergépkocsikba beépítik őket. A probléma: az azonos építésű nyomtatott alkatrészek apró eltéréseket mutathatnak, így az anyagminták tesztelésének eredményei nem alkalmazhatók százszázalékosan más alkatrészekre. A korábban alkalmazott pusztító tesztek a magas erőforrás- és energiaigény miatt nem alternatíva. Ugyanez vonatkozik a bonyolult technológiákra, mint például a röntgen.

Robotizált keménységmérés egy 6 tengelyes ipari robot segítségével

A jövőben minden egyes alkatrész a 3D-nyomtatóból pusztításmentesen tesztelhető lehet: egy olyan tesztelési módszerrel, amelyet az Imprintec GmbH a Fraunhofer Additív Gyártástechnológiák Intézetével (IAPT) és a VisiConsult GmbH-val együttműködve a »Enabl3D« projekt keretében próbált ki. A minőségi jellemzőket behatolási vizsgálat, folyamatmonitoring és mikro-számítógépes tomográfia segítségével rögzítik – a kész alkatrészen, gyorsan és megbízhatóan. A »Keménységmérési technológia integrálása« részprojekt keretében a csapat a Fraunhofer Gyártástechnikai és Automatizálási Intézet szakértőit is bevonta. A cél az volt, hogy a mérőfejet egy 6 tengelyes ipari robottal automatizált alkalmazásra összehangolják. »Közösen az Imprintec GmbH-val első kísérleteket és megvalósíthatósági tanulmányokat végeztünk, hogy a mérőfejet a roboton keresztül sorozatgyártásba integrálhassuk« - magyarázza Lukas Werdin, a Fraunhofer IPA tudósa. A kihívás: míg a mérőrendszer a tesztlaborban rögzítve áll egy asztalon, a robotkar miatt pontatlanságok léphetnek fel. A kutatók ezért azt vizsgálták, hogy az összes kívánt mérési pont elérhető-e a robotkar segítségével, és milyen pontossággal lehet a méréseket megismételni. »Fő figyelmünket a pozicionálhatóságra, a pozicionálási pontosságra és a mérések minőségére összpontosítottuk« - konkretizálja Werdin.

Az eredmény végig pozitív volt. Minden kívánt mérési pontot el lehetett érni és megvizsgálni a robottal, a mérések minősége is nagyon jó volt. »A eltérés egy számjegyű százalékos tartományban volt – nagyon jó eredmény egy első alkalmazás esetében egy robot együttműködésével« - mondja Werdin.

Kapcsolat:

www.ipa.fraunhofer.de