28.03.2019

Keramische Probe in der Messkammer des Hochtemperatur-Laserprofilometers

Keramische Probe in der Messkammer des Hochtemperatur-Laserprofilometers

Quelle: BAM

Auf der Hannover Messe präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) unter ihrem diesjährigen Messethema "We add Safety to Additive Manufacturing" ein patentiertes Messgerät zur Hochtemperatur Laserprofilometrie. Das neue Messverfahren erlaubt erstmals den Einsatz einer Laserscanning-Technologie bei Temperaturen von bis zu 1700 Grad Celsius. Damit ist es möglich, die Größe und Form komplexer Bauteile beim Brennen oder Glühen zu messen und Veränderungen während des Prozesses zu erkennen. So lassen sich auch Abweichungen feststellen, die später zu einem Versagen der Bauteile führen können. Zum Einsatz könnte das Messgerät zukünftig für unterschiedliche Fertigungsverfahren kommen: bei der Herstellung von additiv oder herkömmlich gefertigten keramischen Bauteilen, aber auch bei der Entwicklung metallischer Komponenten für Hochtemperaturanwendungen.

Moderne Herstellungsverfahren und gestiegene Qualitätsanforderungen erfordern den Einsatz prozessbegleitender und integrierter Prüfverfahren. Vor diesem Hintergrund hat die BAM ein neuartiges Hochtemperatur-Laserprofilometer entwickelt. Bei diesem Verfahren wird ein Laserstrahl aufgeweitet ("Lichtschnitt-Lasertriangulation") und auf eine Probe gerichtet, die sich in der Messkammer dreht. Mit Hilfe der Streulichtspur wird die Form der Probe bestimmt. "Ein Vorteil des Verfahrens ist die hohe Laserintensität, die Messungen bei Temperaturen von bis zu 1700 Grad Celsius ermöglichen kann", erklärt BAM-Experte Dr. Ralf Müller. "Außerdem erfasst das Gerät die Messwerte so schnell, dass wir es auch bei Sinterprozessen einsetzen können." Damit lassen sich während des Brennprozesses auch temporäre Abweichungen von der Probengeometrie erkennen. Dieser Effekt, der als Sinterverzug bezeichnet wird, kann letztlich zu einem Versagen der Bauteile führen.

Erfolgreiche Zusammenarbeit mit mittelständischen Unternehmen

Die Entwicklung des Hochtemperatur-Laserprofilometers ist auch ein Beispiel für die erfolgreiche Zusammenarbeit der BAM mit mittelständischen Unternehmen. Bereits 2007 hatte die BAM ein Vorläufergerät entwickelt, mit dem flache keramische Proben bei Temperaturen bis zu 1000 Grad Celsius charakterisiert werden können. Seit 2013 arbeiten die Wissenschaftler fortlaufend an dem Demonstrationsgerät, das auf der Hannover Messe zu sehen ist.

Von Beginn an hat die BAM bei der Entwicklung des Messverfahrens mit mittelständischen Unternehmen zusammengearbeitet, die auf die Entwicklung von Messtechnik bzw. die Entwicklung von Laboröfen spezialisiert sind.

Derzeit wird das Messgerät zur Marktreife gebracht. Die BAM wird ihre Expertise in der Hochtemperatur-Laserprofilometrie weiterhin dazu nutzen, praxisrelevante Fragestellungen zu testen, die wissenschaftlichen Grundlagen des Verfahrens zu vertiefen und durch Publikationsstätigkeit die Verbreitung der Methode zu unterstützen.

So finden Sie uns: Die BAM auf der Hannover Messe 2019

Unter dem Motto "We add Safety to Additive Manufacturing" können sich Besucherinnen und Besucher umfassend über die Forschung der BAM zum Thema additive Fertigung informieren. Außerdem stellt die BAM ihr Engagement in der Förderung von Ausgründungen vor (Stand C 51 in der Halle 2 "Research & Technology").

Informationen zur Qualitätssicherung von Offshore-Windkraftanlagen präsentiert die BAM in der gleichen Halle am Messestand des BMWi (Halle 2, Stand C28).

Mehr Informationen zum Auftritt der BAM auf der Hannover Messe finden Sie unter www.bam.de/hannovermesse

Einen Überblick über die Bandbreite unserer Forschung gibt die Publikation Additive Fertigung an der BAM – Sicherheit im Fokus

Über die BAM

Die BAM gewährleistet Sicherheit in Technik und Chemie.
Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) ist eine Bundesoberbehörde im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie.

Die BAM forscht, prüft und berät zum Schutz von Mensch, Umwelt und Sachgütern. Im Fokus aller Tätigkeiten in der Materialwissenschaft, der Werkstofftechnik und der Chemie steht dabei die technische Sicherheit von Produkten und Prozessen. Dazu werden Substanzen, Werkstoffe, Bauteile, Komponenten und Anlagen sowie natürliche und technische Systeme von volkswirtschaftlicher Dimension und gesellschaftlicher Relevanz erforscht und auf sicheren Umgang oder Betrieb geprüft und bewertet. Die BAM entwickelt und validiert Analyseverfahren und Bewertungsmethoden, Modelle und erforderliche Standards und erbringt wissenschaftsbasierte Dienstleistungen für die deutsche Wirtschaft im europäischen und internationalen Rahmen.

Sicherheit macht Märkte.
Die BAM setzt und vertritt für Deutschland und seine globalen Märkte hohe Standards für Sicherheit in Technik und Chemie zur Weiterentwicklung der erfolgreichen deutschen Qualitätskultur "Made in Germany".