Digitaler Drilling für 3-D-Druck

Wie kann die Qualität von metallischen 3-D-Drucken nachgewiesen werden ohne das Produkt dabei zu beschädigen? TÜV NORD, Hamburg, und Additive Marking bieten dafür nun digitale Baupläne für Fertigungsbegleitproben an, die mitgedruckt und dann zerstörend geprüft werden, um die Materialkennwerte zu ermitteln.

Die Fertigung von Bauteilen für industrielle Anwendungen erfolgt immer häufiger nicht mehr massenhaft, sondern nach Bedarf per 3-D-Druck. Die additiv gefertigten Produkte müssen dafür ausgelegt werden, dass sie sicher und zuverlässig den erforderlichen Belastungen standhalten – gerade bei sicherheitskritischen Anwendungen, beispielsweise im Automobilbau, in der Luftfahrt oder für medizinische Zwecke. Dazu sind genaue Aussagen über die vom Material ertragbaren Spannungen erforderlich. Insbesondere für kleinere und mittlere 3-D-Druck-Dienstleister ist es jedoch oft schwierig, die in der Fertigung erreichten Materialeigenschaften gegenüber Auftraggebern und Kunden ohne großen Aufwand nachzuweisen.

Einen solchen Nachweis zur Qualitätssicherung ermöglicht nun nach eigenen Angaben eine neue Kooperation von TÜV Nord mit Additive Marking, einem Startup für die rückverfolgbare Kennzeichnung von 3-D-gedruckten Bauteilen: Über den Webshop iam-approved.com erhalten 3-D-Druck-Dienstleister individuell markierte Fertigungsbegleitproben zur Ermittlung der Materialeigenschaften als digitale Baupläne in Form von STL-Files. Die Dateien der Prüfkörper sind druckfertig konfiguriert und werden dem zu prüfenden Produktionslauf einfach hinzugefügt. Nach der Fertigung werden die Begleitproben direkt an den TÜV Nord zur Prüfung gesendet.

Dessen Institut für Materialprüfung ermittelt die Materialkennwerte nach international anerkannten Normen, zum Beispiel über Zugversuche gemäß DIN EN ISO 6892-1 oder Kerbschlagbiegeversuche nach DIN EN ISO 148-1 und stellt die Ergebnisse in digitaler Form bereit. „Der entscheidende Vorteil liegt in der automatisierten und eindeutigen Kennzeichnung der Proben im Moment ihrer Entstehung. Mit den serialisierten und eindeutig rückverfolgbaren Fertigungsbegleitproben entfällt der sonst übliche zeitintensive und fehleranfällige manuelle Kennzeichnungsaufwand vollständig, sowohl für den 3-D-Druck-Dienstleister als auch später im Testlabor“, erläutert Jens Groffmann, Projektleiter Additive Manufacturing bei TÜV Nord. Zukünftig sollen weitere spezifische Prüfdienstleistungen für die Additive Fertigung über den gemeinsamen Webshop folgen.