亚琛Fraunhofer ILT与ASTM合作开发LB-PBF 系统状态监测的标准

|3DScienceValley· 2021/07/22

根据的市场了解，位于德国亚琛的弗劳恩霍夫激光技术研究所Fraunhofer ILT与ASTM标委会达成开发标准的合作，目前Fraunhofer ILT正在致力于开发基于粉末床激光熔化（LB-PBF）3D打印技术的激光束机器状态监测标准。

Fraunhofer ILT专注于选择和鉴定可用于专门监控 LB-PBF 系统状况的成像传感器技术。最后，研究所将从这些数据中为最终用户得出降低成本的建议。

多扫描器 LB-PBF 系统的光学系统
© 亚琛Fraunhofer ILT研究所

让设备运行更健康，让维护更轻松

通常，新技术的突破只有在标准化后才会出现，因为遵守这些标准会激发用户的信心。自 2009 年以来，ASTM International——120 多年来领先的国际非政府标准化组织之一——一直在通过其F42 委员会领导增材制造的标准化。

此外，ASTM International 于 2018 年成立了增材制造卓越中心 (AM CoE)，作为 ASTM 与政府、工业和学术界代表之间的合作伙伴关系。AM CoE 旨在通过开展短期和有针对性的研发项目，以及提供培训、认证和咨询服务来加速 AM 标准化。（关于在中国如何获得ASTM通识培训、安全培训、金属粉末检测标准培训及证书，请加入文后注明的 QQ群下载ASTM培训相关的群文件）

ASTM的标准开发合作是全球化的，允许全球所有组织提交解决 AM 标准化差距的提案，并获得 ASTM 的支持。德国亚琛Fraunhofer ILT 在 LB-PBF 方面的杰出专业知识基于其引领了25 年的增材制造发展，如今使Fraunhofer ILT 能够将专业知识与数字技术相结合，在完成 ASTM 研究与创新执行部门 (F42.90.05) 的提案评估后，Fraunhofer ILT 被选为标准开发项目合作伙伴。

标准化和简化维护

LB-PBF 系统的监控在整个过程中起着非常重要的作用，因为相应系统的高精度、磨损敏感和昂贵的光学器件对清洁度提出了很高的要求：使用非常细的金属粉末，光学系统可能会受到加工过程的污染。因此，作为预防措施，它们必须定期清洁。

此外，LB-PBF 中使用的光学系统数量的增加和更高的激光功率具有加重的影响。根据的了解，光学系统的负载、故障概率和维护工作量都在增加，而当前用户仍然必须根据前几代系统的经验来应对维护指南，这对昂贵设备的健康维护是具有挑战的。

根据与ASTM的合作，亚琛的Fraunhofer ILT 研究所将在 2021 年底之前制定准则，以标准化和简化 LB-PBF 系统的维护和服务。

目前，制造商当前的维护指南通常过于保守，与历史悠久的其他制造技术相比，当需要确定维护周期时，目前没有或只有一个相对较小的数据库可作为决策依据，因此，用户会过早更换组件并增加运营成本，因为非生产性停机时间和备件消耗都会增加成本。

未及时维护的防护窗图像
© 亚琛Fraunhofer ILT研究所

亚琛Fraunhofer ILT 现在专注于选择和验证用于监控 LB-PBF 机器的高负载光学系统的成像传感器技术。此外，Fraunhofer ILT 还为该技术的最终用户提供建议，旨在通过使用有关系统实际状况的改进信息，帮助最终用户独立评估光学系统的状况并计划维护周期。这些周期将不再基于主观感知或经验，而是基于真实数据。这意味着维护不太可能过早或过晚进行，而是更接近正确的时间。这应该会显着降低最终用户的成本。

基于 ATA 的状态监测作为决策最佳实践

通过标准化，亚琛工程师希望最终用户能够轻松快速地生成自己的数据库，从而更轻松地对数据进行正确分类和解释。目标是建立标准化的决策最佳实践，向最终用户推荐何时以及如何进行维护或校准。根据的了解，亚琛Fraunhofer ILT 正在为最终用户提供建议，以简化他们使用具有成本效益的成像传感器技术对 LB-PBF 系统中的光学系统进行状态监测的过程。根据这些数据，用户可以就是否需要维护做出明智的决定。亚琛Fraunhofer ILT 的目标是标准化状态监测，减少以前花在维修和维护光学系统上的时间。