Thermographie zur Temperaturmessung beim Laser-Sintern – ein Beitrag zur Qualitätssicherung?

Beim Laser-Sintern wird das Pulverbett durch Heizstrahler vorgeheizt, um an der Pulveroberfläche eine Temperatur knapp unterhalb des Materialschmelzpunktes zu erzielen. Dabei soll die Temperaturverteilung auf der Oberfläche möglichst homogen sein, um gleiche Bauteileigenschaften im gesamten Bauraum zu erzielen und den Bauteilverzug gering zu halten. Erfahrungen zeigen jedoch sehr inhomogene Temperaturverteilungen, weshalb oftmals die Integration von neuen oder optimierten Prozessüberwachungssystemen in die Anlagen gefordert wird. Ein potentiell einsetzbares System sind Thermographiekameras, welche die flächige Aufnahme von Oberflächentemperaturen und somit Aussagen über die Temperaturen an der Pulverbettoberfläche erlauben. Dadurch lassen sich kalte Bereiche auf der Oberfläche identifizieren und bei der Prozessvorbereitung berücksichtigen. Gleichzeitig ermöglicht die Thermografie eine Beobachtung der Temperaturen beim Lasereingriff und somit das Ableiten von Zusammenhängen zwischen Prozessparametern und Schmelzetemperaturen. Im Rahmen der durchgeführten Untersuchungen wurde ein IR-Kamerasystem erfolgreich als Festeinbau in eine Laser-Sinteranlage integriert und Lösungen für die hierbei auftretenden Probleme erarbeitet. Anschließend wurden Untersuchungen zur Temperaturverteilung auf der Pulverbettoberfläche sowie zu den Einflussfaktoren auf deren Homogenität durchgeführt. In weiteren Untersuchungen wurden die Schmelzetemperaturen in Abhängigkeit verschiedener Prozessparameter ermittelt. Auf Basis dieser Messergebnisse wurden Aussagen über erforderliche Optimierungen getroffen und die Nutzbarkeit der Thermografie beim Laser-Sintern zur Prozessüberwachung, -regelung sowie zur Anlagenwartung als erster Zwischenstand der Untersuchungen bewertet.

Ansätze zur Ermittlung und Reduktion nichtproduktiver Zeiten an Tiefbohranlagen

Aufgrund der hohen Kosten für Tiefbohrungen ist eine wirtschaftliche Stromerzeugung aus der tiefen Geothermie derzeit nur bedingt möglich. Da die Herstellkosten einer Tiefbohrung direkt von der Herstellzeit abhängig sind, wird eine Optimierung der nichtproduktiven Prozesse angestrebt. Vorrangig sind die Prozesse zu betrachten und zu optimieren, durch die eine Unterbrechung des Bohrens auftritt. Dies ist hauptsächlich beim Transport der Rohre zwischen Lager und Arbeitsplattform sowie bei den Verschraubungsprozessen der Rohre der Fall. Im Rahmen dieses Beitrags werden Konzepte zur Umgestaltung dieser Prozesse und Bewegungsabläufe an Tiefbohranlagen entwickelt und auf ihr zeitliches Einsparpotential untersucht.