Was wurde schon erreicht?
Entwicklung eines Reallabors für die Demonstration der Werkzeuge einer digitalen QI
Die Entwicklung einer digitalen QI ermöglicht die objektive Qualitätssicherung in der Additiven Fertigung und macht die Technologie gerade auch für kleine und mittelständische Unternehmen besser nutzbar. Sie wird vollwertig im Rahmen des Qualitätsanspruchs „Made in Germany“ einsetzbar – gerade auch beim Umbruch in Industriezweigen.
Für viele kleine und mittlere Unternehmen (KMU) ist es eine Herausforderung, das notwendige Know-how im Bereich der Additiven Fertigung (AM) und insbesondere der Qualitätssicherung (QS) für AM aufzubauen. Dies ist oft mit einem hohen zeitlichen, personellen und finanziellen Aufwand verbunden. Die BAM hat daher ein offenes Reallabor eingerichtet mit einer digital vernetzten Prozesskette für das laserstrahlbasierte Metallpulverschmelzen (PBF-LB/M) und das drahtbasierte Lichtbogenschweißen (DED-Arc). Dort können KMUs gemeinsam mit den Wissenschaftler*innen der BAM an Bauteilen, Prozessbedingungen und neuen Verfahren zur Qualitätssicherung arbeiten. Zusammen mit der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) werden günstige, für KMU geeignete Messmethoden mit High-End Verfahren wie z.B. µ-CT verglichen, um sie auf Ihre Eignung für die QS für AM zu prüfen. Die Mitarbeit und Anbindung an das Reallabor ist somit attraktiv für KMUs um Zeit, Personal und Geld einzusparen.
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| Das Reallabor „Additive Fertigung für den Mittelstand“ ist eingebettet in das Kompetenzzentrum Additive Fertigung AM@BAM der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung. | |
Zertifizierung des BAM Reallabors für additive Fertigung
Das Reallabor der BAM für die additive Fertigung hat als weltweit erste Forschungseinrichtung eine Zertifizierung für die Qualitätssicherung nach ISO/ASTM 52920 erhalten. Im Video erfahren Sie mehr zur Zertifizierung & warum eine datengetriebene QS wichtig ist.
Insight zu Details im Reallabor: Implementierung eines 3D-Scanners
Unser 3D-Scanner liefert präzise und zuverlässige Daten, die direkt in unsere digitale Qualitätsinfrastruktur einfließen. Diese Infrastruktur ermöglicht eine kontinuierliche Überwachung und Analyse der gefertigten Bauteile in Echtzeit. Das digitale Abbild der Oberfläche jedes Bauteils hilft uns, Abweichungen frühzeitig zu erkennen und zu bewerten, bevor sie in den nachfolgenden, oft kostspieligen Produktionsschritten problematisch werden. Im Video erfahren Sie mehr:
Exemplarische Additive Fertigung metallischer Bauteile
Das Reallabor Additive Fertigung der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) ist eine offene, experimentelle Entwicklungsumgebung für eine durchgängig digitale Qualitätssicherung in der additiven Fertigung. Es verbindet Forschung, Normung, Industrie und digitale Technologien entlang der gesamten additiven Prozesskette – vom Ausgangsmaterial bis zum geprüften Bauteil. Im Zentrum steht die Frage, wie Qualität in der additiven Fertigung nachvollziehbar, vergleichbar und vertrauenswürdig digital abgebildet werden kann. Denn additive Prozesse erzeugen enorme Datenmengen, während gleichzeitig Standards, Normen und einheitliche Auswerteverfahren bislang fehlen. Genau hier setzt das Reallabor an.
Das Reallabor dient der gemeinsamen Entwicklung und Erprobung digitaler Methoden und Werkzeuge der Qualitätsinfrastruktur. Dazu gehören unter anderem: Smart Standards (maschinenlesbare Norm- und Regelwerksinhalte), der digitale Kalibrerschein (DCC), der digitale Prüfbericht, der digitale Produktpass (DPP). Diese digitalen Assets werden direkt mit realen Prozessdaten aus der additiven Fertigung verknüpft. Ziel ist eine vollständig digital rückverfolgbare Prozesskette, in der Anforderungen automatisiert mit Mess-, Prozess- und Prüfdaten abgeglichen und die Ergebnisse digital dokumentiert werden.
Eine zentrale Rolle spielt die neue Multilaser-Anlage EOS M300-4, die das Portfolio der BAM im Metall-3D-Druck erweitert. Mit vier parallel arbeitenden Lasern ermöglicht sie nicht nur eine schnellere Fertigung, sondern fungiert als digitale Produktionsplattform mit offenen Schnittstellen. Ergänzt wird die Anlage durch thermografische und optische Prozessüberwachungssysteme, mit denen qualitätsrelevante Prozessparameter erfasst werden. Diese Daten bilden die Grundlage für datenbasierte Prozessanalysen, KI-gestützte Auswertungen und die experimentelle Validierung von Simulationen. So entsteht ein realitätsnaher Datenraum für Forschung und industrielle Anwendung.
Das Reallabor ist ausdrücklich als offenes Angebot – insbesondere für den Mittelstand – konzipiert. Unternehmen können sich auf unterschiedliche Weise beteiligen, unter anderem durch: kostenneutrale Kooperationen, Beauftragungen oder Beratung, Formulierung konkreter industrieller Anforderungen an die digitale Qualitätssicherung, Erprobung kritischer Bauteilgeometrien, Test individueller Prozessparameter und Scanstrategien, Entwicklung und Erprobung von Methoden zur Datenregistrierung und -fusion. Durch diese enge Verzahnung von Forschung und Praxis sollen wissenschaftliche Ergebnisse schneller in die industrielle Anwendung überführt werden – insbesondere für sicherheitsrelevante Bauteile.