Sensoren additiv integrieren Mehrstufiger 3D-Druck macht intelligente Bauteile möglich

Quelle: Fraunhofer ILT Lesedauer: 1 min |

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Die manuelle Applikation von Sensoren auf Bauteile ist oft nicht präzise genug. Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT ermöglicht mit einem neuen Verfahren das nahtlose Einbringen von Sensoren während des additiven Herstellungsprozesses von Bauteilen mittels Laser Powder Bed Fusion.

Die neue Technologie haben die Fraunhofer-Forscher am Beispiel eines additiv gefertigten Fräskopfs demonstriert. Links: Der LPBF-Druckprozess wird unterbrochen und die ebenfalls gedruckten Dehnungsmessstreifen eingepasst. Rechts: Der Druckprozess wird anschließend fortgesetzt, um das intelligente Bauteil fertigzustellen.
Die neue Technologie haben die Fraunhofer-Forscher am Beispiel eines additiv gefertigten Fräskopfs demonstriert. Links: Der LPBF-Druckprozess wird unterbrochen und die ebenfalls gedruckten Dehnungsmessstreifen eingepasst. Rechts: Der Druckprozess wird anschließend fortgesetzt, um das intelligente Bauteil fertigzustellen.
(Bild: Fraunhofer ILT)

Sensoren arbeiten im µm-Bereich, um Vibrationen, Beschleunigungen oder kleinste Verformungen zu registrieren. Das manuelle Aufbringen von Sensoren ist in vielen Fällen zu ungenau und nicht reproduzierbar. Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT ermöglicht nun mit einem neuen Verfahren das nahtlose Einbringen von Sensoren während des additiven Herstellungsprozesses von Bauteilen.

Wie das Fraunhofer ILT mitteilt, können jetzt beim Laser Powder Bed Fusion (LPBF)-Verfahren gedruckte Sensoren direkt in die Bauteile integriert werden, während sie entstehen. Dafür wird der LPBF-Prozess unterbrochen, um Dehnungsmessstreifen mithilfe eines digitalen Funktionsdruckverfahrens und laserbasierter thermischer Nachbehandlung zu integrieren. Anschließend wird der Strukturdruckprozess fortgesetzt, um das intelligente Bauteil fertigzustellen.

Durch die Kombination von Struktur- und Funktionsdruck sowie laserbasierter Nachbehandlung lassen sich Bauteile mit integrierter Sensorik vollständig additiv herstellen, heißt es. Dies ermögliche nicht nur die präzise Platzierung von Sensoren für anspruchsvolle Zustandsanalysen, sondern auch den Schutz dieser Sensoren vor mechanischen Umwelteinflüssen.

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