Materialise führt ein KI-Tool ein, um Kunden Zeit und Geld zu sparen

Materialise, ein weltweit führender Anbieter von 3D-Drucksoftware und -dienstleistungen, hat seine Prozesssteuerungssoftware für den Metall-3D-Druck und das Build Processor Software Development Kit (BP SDK) veröffentlicht. Durch den Einsatz automatisierter Qualitätskontrolle und Konfiguration ihrer 3D-Druckerparameter ermöglichen die neuen Technologien Kunden der additiven Fertigung (AM), die vollständige Kontrolle über den 3D-Druckprozess zu übernehmen.

„Materialise Process Control nutzt künstliche Intelligenz, um die Qualitätskontrolle zu automatisieren und unseren Kunden dabei zu helfen, erheblich Zeit und Geld zu sparen“, sagte Bart Van der Schueren, CTO von Materialise.

AM-Dienstleister stehen unter dem Druck, steigende Teilequalitäts- und Kostenstandards zu erfüllen. Die Überwachung und Regulierung des 3D-Druckprozesses ist dabei von entscheidender Bedeutung. Dennoch benötigen AM-Anwender die richtigen Werkzeuge, um Fehlkonstruktionen, versteckte Fehler in ihren Teilen und 3D-Druckeinstellungen zu vermeiden, die für AM-Anwendungen nicht funktionieren. Diese Probleme verschwenden Maschinenzeit, Material und Nachbearbeitungskapazität, was zu zusätzlichen Kosten führt.

Der Vorteil der automatischen Qualitätskontrolle

Mit Materialise Process Control können Unternehmen die Qualität anhand der beim 3D-Druck gesammelten Daten kontrollieren. Durch die Analyse und Korrelation von Schichtdaten aus dem 3D-Druckprozess können Benutzer problematische Teile vor der Nachbearbeitung und Qualitätsprüfung finden, was die Herstellungskosten eines Teils um 30 bis 70 % erhöhen kann. Benutzer können die Grundursache von Fehlern schneller finden, indem sie sich die Layer-Daten ansehen. Dadurch können sie den Prozess verbessern und die 3D-Druckeinstellungen ändern. Durch die frühzeitige Identifizierung von Ausschuss und die Ursachenanalyse können die Kosten pro Komponente gesenkt werden, indem die Abfallmenge und die Anzahl kostspieliger Qualitätskontrollvorgänge, die nach der Verarbeitung durchgeführt werden müssen, reduziert werden.

CTO Van der Schueren sagte: „Durch die Zusammenarbeit mit Partnern wie Phase3D und Sigma Additive Solutions profitieren AM-Anwender von einer technologieunabhängigen Innovation, die beispiellose Einblicke in ihren 3D-Druckprozess für eine kontinuierliche Verbesserung bietet.“

Obwohl die meisten 3D-gedruckten Komponenten aus Hunderten von Schichten bestehen, ist deren manuelle Auswertung zeitaufwändig und anfällig für menschliches Versagen. Materialise Process Control automatisiert den Prozess und gibt den Mitarbeitern mehr Zeit, das AM-Verfahren zu verbessern. Beim 3D-Druckprozess werden mithilfe künstlicher Intelligenz 2D-Fotos des Pulverbetts betrachtet. Materialise arbeitet mit Phase 3D und Sigma Additive Solutions, Inc. (NASDAQ:SASI) zusammen, um ergänzende Daten zu kombinieren und ein umfassendes Verständnis des 3D-Druckprozesses zu vermitteln. Die Phase 3D-Technologie bietet Höhenkartierung, eine Art topografische Schichtdaten. Gleichzeitig liefert Sigma Additive Solutions Wärmedaten aus dem Schmelzbad, dem Bereich, in dem das Material beim Metall-3D-Druck geschmolzen wird.

Materialise Process Control ist sowohl Teil von CO-AM, der All-in-One-3D-Druck-Softwareplattform von Materialise, als auch eine separate Software, die unabhängig verwendet werden kann. Partner können ihre eigene Überwachungssoftware und Software zu einer offenen Softwarelösung hinzufügen.

Verbesserung des 3D-Druckprozesses

Ein Build-Prozessor (BP) verbindet 3D-Drucker mit Tools wie Materialise Magics, die bei der Datenaufbereitung helfen. Es verarbeitet 3D-Drucker-spezifische Daten und ermöglicht Benutzern die Änderung von Baueinstellungen, die sich auf die Geschwindigkeit auswirken, mit der ein 3D-Druckauftrag abgeschlossen wird, und die Definition von Komponentenattributen wie Dichte und Oberflächenqualität. Suboptimale Bauparameter erhöhen die Kosten pro Komponente, indem sie Bauaufgaben verlängern, die Nachbearbeitungszeit verlängern und die Ausschussraten erhöhen.

„Immer mehr AM-Anwender möchten ihre Aktivitäten ausweiten und der Nachfrage nach qualitativ hochwertiger Endteilfertigung gerecht werden. Sehr oft entsprechen die Standard-Bauparameter eines 3D-Druckers nicht ihren Anforderungen“, erklärt Karel Brans, Senior Director Partnerships bei Materialise . „Sie suchen nach Möglichkeiten, die Maschinenauslastung zu verbessern und eine gleichbleibende Qualität zu erreichen. Mit einem BP, das für einen bestimmten Anwendungsfall entwickelt wurde, können Sie Produktivität und Qualität auf ein ganz neues Niveau heben.“

Bisher war es eine große Herausforderung, BPs zu konstruieren oder für bestimmte Zwecke zu modifizieren. Das BP SDK bietet eine flexible Methode, um dies zu erreichen. Maschinenlieferanten und produzierende Unternehmen, die Forschung und Entwicklung betreiben, können die Entwicklungsplattform als Toolkit nutzen, sich auf die additiven Fertigungskompetenzen (AM) von Materialise verlassen oder sich für eine Zusammenarbeit entscheiden. Mit der bewährten BP-Technologie können Unternehmen die Zeit verkürzen, die sie benötigen, um ein neues Produkt herzustellen, ihre eigenen APIs hinzuzufügen und neues geistiges Eigentum zu schaffen. Diese offene Entwicklungsmethode erleichtert die Zusammenarbeit zwischen Menschen und kann dazu beitragen, dass BPs vielfältiger und besser in ihren Aufgaben werden.

Mit dem BP SDK können AM-Benutzer BPs installieren, die ihren Anforderungen entsprechen. Für eine AM-Anwendung verwendet ein angepasster BP Druckeinstellungen, die das beste Gleichgewicht zwischen Kosten und Qualität der Teile finden. Dadurch können Kunden viele gleiche oder kundenspezifische Waren mit gleichbleibender Qualität, weniger Abfall und einer kürzeren Vorlaufzeit herstellen. Die Verbesserung der Funktionsweise des 3D-Drucks wird mehr AM-Anwendungsfälle ermöglichen und die Wahrscheinlichkeit erhöhen, dass Unternehmen die Technologie übernehmen. Mit dem BP SDK können Sie Build-Prozessoren erstellen, die Ihnen vollen Zugriff auf CO-AM und Materialise Magics ermöglichen.

Qualitätskontrolle in der additiven Fertigung

TÜV SÜD, ein deutsches technisches Dienstleistungsunternehmen, gab Einblicke in die Bedeutung der Qualitätssicherung für die additive Fertigung und ihre Bedeutung, wenn Anwender mit AM die Serienproduktion erreichen möchten.

Basierend auf der DIN SPEC 17071 hat das Unternehmen ein Zertifizierungssystem für additive Fertigungsanlagen erstellt. Dies wird Herstellern dabei helfen, eine serielle additive Fertigung aufzubauen. Bei Sicherheitsbauteilen und anderen regulierten Bereichen scheitert die Serienproduktion von Produkten aus der additiven Fertigung oft an fehlender Erfahrung und fehlendem Wissen. Für hochwertige Teile ist eine vollständige Beschreibung des Produktionsprozesses und eine kontinuierliche Qualitätssicherung erforderlich. Das bedeutet, dass die Qualitätsmerkmale und Prüfmethoden detailliert beschrieben werden müssen. DIN SPEC 17071 erklärt Anwendern und Herstellern, wie sie Produktionslinien in wenigen Monaten statt in Jahren aufbauen, Risiken minimieren und Qualität sicherstellen können. Das Zertifizierungsprogramm hilft Herstellern, gegenüber ihren Kunden und Geschäftspartnern die Umsetzung der DIN SPEC 17071 und ihr Engagement für die Gewährleistung einer zuverlässigen und gesicherten Produktqualität nachzuweisen.

Kürzlich interviewte 3D Printing Industry Hexagon, um zu erfahren, wie die Nexus-Plattform in einem industriellen 3D-Druck-Workflow eingesetzt werden kann. Hexagon und Microsoft haben sich zusammengetan, um Nexus auf den Markt zu bringen, eine digitale Plattform für die Fertigung, die es Ingenieuren und Herstellern ermöglicht, in allen Phasen des Produktlebenszyklus, von Design und Engineering bis hin zu Produktion und Qualität, in Echtzeit zusammenzuarbeiten. Die Design for Additive Manufacturing (DfAM)-Funktionen der Plattform werden besonders für die 3D-Druckindustrie nützlich sein, da sie die Datensilos und die eingeschränkte Zusammenarbeit angehen, die den Fortschritt in der Branche behindert haben. Nexus umfasst zum Start drei Apps, wobei regelmäßig neue Funktionen hinzugefügt werden sollen.

Die erste „Lösung“, die Nexus hinzufügt, betrifft DfAM. Es kombiniert die MSC Apex Generative Design-Software von Hexagon mit AM Studio von CADS Additive und Materials Connect über die Cloud. Sobald die Konstruktionsphase abgeschlossen ist, führt die Prozesssimulationssoftware Simufact Additive von Hexagon Simulationen am Teil durch und überprüft so dessen Herstellbarkeit. Dadurch können Design und Bauvorbereitung des Teils schnell geändert werden, um den Anforderungen des Kunden gerecht zu werden, und es wird sichergestellt, dass es hergestellt werden kann. DfAM von Nexus bietet außerdem ein interaktives dreidimensionales Whiteboard, das es allen Projektmitgliedern ermöglicht, Live-Projektüberprüfungen mit Echtzeit-Anmerkungen durchzuführen und auf dem 3D-Modell zu skizzieren.

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Das abgebildete Bild zeigt die Materialise-Prozesssteuerung. Bild über Materialise.

Michael Petch ist Chefredakteur bei 3DPI und Autor mehrerer Bücher zum Thema 3D-Druck. Er ist regelmäßiger Hauptredner auf Technologiekonferenzen, wo er Vorträge wie 3D-Druck mit Graphen und Keramik und den Einsatz von Technologie zur Verbesserung der Lebensmittelsicherheit gehalten hat. Michael interessiert sich vor allem für die Wissenschaft hinter neuen Technologien und die damit verbundenen wirtschaftlichen und sozialen Auswirkungen.