Round Table: Additive Manufacturing - Trends, Strategien und Visionen

Es gibt wohl kaum ein Fertigungsverfahren, das die bestehende Technologielandschaft in den letzten Jahren so aufgemischt hat wie Additive Manufacturing. Die Fertigung von komplexen Einzelteilen mit vielen Freiformflächen, maßgeschneiderte Applikationen oder individuell angepasste Bauteile sind nur einige der Vorteile, die additiven Verfahren zugeschrieben werden. Produzierende Unternehmen sprechen von erhöhter Agilität und Flexibilität auch bei der Produktion von kleinen Stückzahlen. Bleibt die Frage: Was ist noch zu tun im Bereich Additive Manufacturing? Wo liegen Forschungsschwerpunkte? Welches Optimierungspotenzial gibt es noch im Vergleich zu subtraktiven Verfahren? Und was kann Messtechnik hier leisten? Diese und andere Fragen werden im 1. Round Table von Bruker Alicona mit Vertretern aus Forschung und Industrie diskutiert. Unsere Experten sind Robin Day vom Fraunhofer Institut für Produktionstechnologie, James Hunt vom Advanced Manufacturing Research Center (AMRC, UK) und Henry Greenhalgh vom internationalen Hersteller HiETA, der sich vor allem in den Bereichen Wärmemanagement und Leichtbau auf die Nutzung von additiver Fertigung (Metall 3D-Druck) spezialisiert hat. Wir freuen uns auf den Austausch mit unseren Gästen und Ihre Fragen!

Keywords: Additive manufacturing, aerospace, medical, optical metrology

Neue Fertigungsverfahren durch neue Messtechnologien messbar machen

Die Entwicklung und Optimierung von neuen Technologien zur Fertigung von Bauteilen mit Toleranzen im einstelligen µm-Bereich ist das Herzstück von MIFHySTO, einem Institut der europäischen Forschungseinrichtung FEMTO ST in Besançon, Frankreich. Die Forschung von Michael Fontaine beschäftigt sich unter anderem mit der Frage, wie die Bearbeitungsgenauigkeit von Werkzeugmaschinen zur Präzisionsfertigung erhöht werden kann. Seiner Erfahrung nach verfügen Industriepartner über eine hohe Kompetenz und Expertise bei der Fertigung von komplexen Bauteilen mit engen Toleranzen, gleichzeitig mangelt es oft an der Möglichkeit, die Bauteile auch messen und damit verifizieren zu können. In diesem Interview mit Anne Calvez vom französischen Bruker Alicona Team präsentiert Michael Fontaine, wie optische Messtechnik dazu beitragen kann, die Bearbeitungsgenauigkeit in den Bereichen EDM, Drehen und Fräsen zu optimieren. Beispiele sind u.a. Verschleißmessung, GD&T Messungen und die Rauheitsmessung am Werkzeug und dem gefertigten Bauteil. Darüber hinaus werden neue Einsatzgebiete wie die Messung von Nanostrukturen auf Stahl, Hartmetall oder Beschichtungen vorgestellt. Im Gespräch ist auch, warum etablierte Messmethoden für manche Anwendungen nicht mehr ausreichen und welche Verfahren nötig sind, um neue fertigungstechnische Möglichkeiten messbar zu machen.

Keywords: Micro machining,  micromechanics, micro milling, micro EDM, micro turning, micro tools, wear, laser texturing, surface functionalization

µCMM: Genauigkeit und Nutzerfreundlichkeit

Messgenauigkeit von komplexen Geometrien und hohe Bedienerfreundlichkeit sind typische Anforderungen, die Anwender an ein Messsystem stellen. In diesem Vortrag stellt F&E Leiter Franz Helmli am Beispiel des Koordinatenmesssystems µCMM vor, wie Bruker Alicona diese Anforderungen umsetzt. Schwerpunkt dieser session wird die Vorstellung der Benutzersoftware MetMaX sein, die darauf ausgelegt ist, dass Anwender über kein spezielles Messtechnikwissen verfügen müssen, um das Koordinatenmesssystem bestmöglich nutzen zu können. Dazu zählen u.a. features wie Messplanung im CAD, die Automatisierung von Messungen oder Reportingfunktionalitäten. Das Thema Genauigkeit bei komplexen Geometrien wird am Beispiel einer Steckermessung illustriert. Dieses Beispiel macht deutlich, wie die beiden Technologien Fokus-Variation und Vertical Focus Probing hier zusammenspielen und die genaue, optische 360° Messung von Komponenten mit vertikalen Wänden ermöglichen.

Keywords: µCMM, optical coordinate metrology, Vertical Focus Probing, automation, optical hole measurement

Das kleine Normen-ABC in der Messtechnik

Seit der Gründung 2001 ist Bruker Alicona aktiv an der Entwicklung und Veröffentlichung von internationalen Standards beteiligt. F&E Leiter Franz Helmli ist u.a. Mitglied in der „International Organization for Standardization“ (ISO) und in mehreren Arbeitsgruppen zur Form- und Rauheitsmessung vertreten. Er gibt in seinem Vortrag einen detaillierten Überblick über die wichtigsten derzeit geltenden Normen in der Koordinatenmesstechnik und Rauheitsmessung, geht auf aktuelle Problemstellungen ein und stellt vor, was in Zukunft geplant ist. Außerdem berichtet er über den Status quo der neuen VDI Richtlinie zur Schneidkantenmessung, die die tägliche Arbeit für Werkzeughersteller und Anwender durch neue Standards zur Messung und Bewertung von Kanten und Radien massiv erleichtern soll.

Keywords: ISO, VDI, dimensional measurement, roughness measurement, cutting edge measurement

Glätten, Polieren, Verrunden und Entgraten – Höhere Effizienz durch Messtechnik

Manche Dinge ändern sich auch bei fortschreitender Technologieentwicklung nicht. Hersteller von Werkzeugmaschinen müssen gestern wie heute Bauteile mit perfekter Oberflächengüte fertigen und die Prozesssicherheit ihrer Fertigungsstrategie sicherstellen. Schon immer haben innovative Technologien dabei einen entscheidenden Beitrag zum Wettbewerbsvorteil geleistet. Soran Jota aus der Geschäftsführung von OTEC Präzisionsfinish setzt bereits seit einem Jahrzehnt die Fokus-Variation von Bruker Alicona ein. Er berichtet aus erster Hand, wie sich die Prozesssicherheit seiner Bearbeitungsmaschinen und damit auch die Bauteilqualität von Bohrern, Fräser bis hin zu Getriebeteilen durch den Einsatz von Messtechnik optimieren ließen. Mit dem Launch einer neuen Gleitschleifanlage bereitet OTEC gerade den nächsten Schritt seiner Qualitätssicherungsstrategie durch Messen in der Maschine vor. Wie das in der Praxis angedacht ist, stellt Soran Jota im Gespräch mit Bruker Alicona Vertriebsleiter Urban Muraus vor.

Keywords: Tooling, edge preparation, automation, additive manufacturing

Künstliche Intelligenz schafft neue Möglichkeiten

Künstliche Intelligenz hat bereits in weiten Teilen unseres Lebens Einzug gehalten. Alltägliche Objekte wie das Smart Phone verfügen über Funktionen, von denen noch vor wenigen Jahren geträumt wurde. Maschinen lernen aus Erfahrung und können infolgedessen komplexeste Problemstellungen lösen. Möglich ist das vor allem durch neuartige Algorithmen, verbesserte Rechenleistung und einer entsprechend großen Datenmenge. Dieser entscheidende Fortschritt erweitert auch das Spektrum des Machbaren für Messmittelhersteller. Wir bei Bruker Alicona setzen KI zum einen in der Algorithmik zur Messung hochauflösender optischer 3D Daten, zum anderen zur automatischen Auswertung der 3D Daten ein. Welche Aufgabenstellungen damit gelöst werden können, präsentiert Thomas Lankmair, Leitung Application Competence Center (ACC) von Bruker Alicona in diesem Vortrag. Er stellt Anwendungen vor, die mit herkömmlichen Methoden schwer bis gar nicht lösbar gewesen wären. Dazu zählt unter anderem eine auf KI basierende Lösung zur automatischen Defekterkennung und - messung. Außerdem zeigen wir Ihnen, wie Sie demnächst KI selbständig in Ihre Messtechnik einbinden können.

Keywords: Artificial Intelligence, automation, automatic defect detection, Industry 4.0, deep learning

Messunsicherheiten in der optischen Koordinatenmesstechnik ermitteln

Die Koordinatenmesstechnik wird hauptsächlich zur Sicherung der Fertigungsqualität eingesetzt. Prof. Richard Leach gibt in dieser Session einen Überblick über die verschiedenen Typen von Koordinatenmesssystemen, wobei er vor allem die Unterschiede zwischen taktilen, berührenden Verfahren und neuen, optischen Lösungen beleuchten wird. Auch die Nutzung von Normalen ist Teil dieses Vortrags, womit Prof. Leach auf die Möglichkeiten zur Verifizierung der Messgenauigkeit und die Rolle der Messunsicherheit in der optischen Koordinatenmesstechnik eingeht. Mit einem Ausblick auf neue Entwicklungen im Bereich Kalibrierung wird diese Session abgeschlossen.

Keywords: Optical coordinate metrology, µCMM

Die Antwort der Messtechnik zu Digitalisierung und Industrie 4.0

Die Schlagworte Industrie 4.0, Digitalisierung und Robotik sind allgegenwärtig. Welche Auswirkungen hat diese Entwicklung auf die Koordinatenmesstechnik? Welche Anforderungen gibt es an Messsysteme, um zukünftig auch in einer stark vernetzten Fertigungsumgebung eingesetzt werden zu können? Diesen Fragen stellt sich Bruker Alicona Applikationsexperte Kevin Mathy gemeinsam mit Thomas Lankmair, Leitung Application Competence Center (ACC). Wir geben Ihnen einen Einblick, wie wir bei Bruker Alicona auf die rasante Entwicklung reagieren und welche Lösungen es im Bereich Automatisierung für Sie gibt. Das Spektrum beinhaltet Angebote für die Schneidkantenmessung, die Auswertung von Form und Lage bei komplexen Bauteilen bis hin zu Softwarepaketen basierend auf Künstlicher Intelligenz.

Keywords: Automation, Industry 4.0., µCMM

Optimierung von Fertigungsprozessen durch optische Messtechnik

Vernetzung ist eines der großen Themen am renommierten Institut für Werkzeugmaschinen an der Universität Stuttgart. Es geht um die Vernetzung von Maschinen und Technologien zur Umsetzung des Fertigungskonzepts der selbstoptimierenden Produktion. Einen Schwerpunkt der entsprechenden Forschungsbereiche bildet das Thema der Prozesskontrolle von bspw. additiv-subtraktiven Prozessketten mit automatisierter Messtechnik. Ein Beispiel von vielen, wo das erfolgreich zur Anwendung kommt, ist die Verschleißanalyse. Prof. Christian Möhring schildert, welche Verfahren im Bereich Fräsen eingesetzt werden, um z.B. Verschleißmechanismen und die Korrelation zwischen Oberflächenbearbeitung und der Oberflächenbeschaffenheit des Werkstücks zu erkennen. In diesem Gespräch mit Bruker Alicona Geschäftsführer Christian Janko geht es auch um die Rolle der Messtechnik bei den unterschiedlichen Fertigungsverfahren. Insbesondere unter dem Aspekt der Fertigung von funktionsrelevanten Oberflächenstrukturen zeigt sich ein deutlicher Trend: Die Bedeutung der Sensorik in der Messtechnik wird weiterhin wachsen.

Keywords: Automation, Cobots, Industry 4.0., wear, additive manufacturing

EDM oder Laser? Unterschiede, Gemeinsamkeiten und messtechnische Herausforderungen

Es ist eine kontroversielle Diskussion: Werden EDM Technologien (Electrical Discharge Machining) zunehmend von Laserverfahren in der subtraktiven Fertigung abgelöst? Mark Raleigh von EDM Intelligent Solutions (US) teilt diese Meinung nur bedingt. Er sieht nach wie vor Applikationen, wo EDM die bessere Technologie ist. Also kombiniert er die Stärken des Alt-Bewährten mit den Vorteilen der neueren Laserverfahren, womit er mittels höchstmöglicher Präzision und Schnelligkeit sowohl die Effizienz als auch die Produktqualität in seiner Fertigung steigert. In diesem Interview mit Bruker Alicona Geschäftsführer Christian Janko beleuchtet er Unterschiede und Gemeinsamkeiten der beiden Verfahren und erläutert die aus seiner Sicht messtechnischen Herausforderungen bei der Qualitätssicherung relevanter Bauteilmerkmale.

Keywords: Tooling, automation, dimensional metrology

Wie sieht die ideale Messtechnik in der Lasertechnologie aus?

DMG MORI ist ein weltweit führender Hersteller von Werkzeugmaschinen. Ganzheitliche Automatisierungs- und durchgängige Digitalisierungslösungen erweitern das Kerngeschäft der Dreh- und Fräsmaschinen, den Advanced Technologies (ULTRASONIC, LASERTEC) und Additive Manufacturing. In der Laserpräzisionsbearbeitung wird wie in allen Technologiebereichen des Spezialisten für Drehen, Fräsen, Schleifen und Lasertechnologien prozessübergreifendes Know-How mit innovativen Technologielösungen verbunden. Damit eröffnen sich für den Anwender hocheffiziente Bearbeitungsstrategien und neue wirtschaftliche Möglichkeiten bei der Fertigung von technischen Oberflächenstrukturen, Diamantwerkzeugen, feinen Kavitäten und Gravuren, (Mikro-) Bohrungen sowie im Additive Manufacturing von Metallkomponenten. Je komplexer die Geometrien der Bauteile, desto anspruchsvoller sind auch die messtechnischen Herausforderungen. Mit DMG MORI ULTRASONIC | LASERTEC sprechen wir darüber, welche Messmittel im Einsatz sind und welche Anforderungen diese erfüllen müssen. Mit der Lochmessung, deren Genauigkeit anhand eines speziellen Lochnormals verifiziert wird, stellt Martin Reisacher, Leiter Forschung und Entwicklung, auch eine Neuheit in der Qualitätssicherung vor.

Keywords: Tooling, aerospace, hole measurement, additive manufacturing