Definition Prozess
Nach DIN 66201 ist ein Prozess eine Gesamtheit von aufeinander einwirkenden Vorgängen in einem System durch die Materie, Energie oder Information umgeformt oder gespeichert wird.
Ein technischer Prozess ist ein Prozess, dessen physikalische Größen mit technischen Mitteln erfasst und beeinflusst werden.
was ist DoE
Die statistische Versuchsmethodik ermöglicht die systematische Generierung von Systemwissen und die Überführung dieses Wissens in Modelle bei bekanntem Versuchsaufwand.
Sie dient der optimalen Gestaltung von Produkten und Prozessen im Entwicklungsstadium wie auch der systematische Verbesserung von bestehenden Prozessen.
Mit dem Einsatz statistischer Prinzipien versucht DOE mit einem Minimum an Versuchsaufwand ein Maximum an verwertbarer Erkenntnisse zu erzielen. Durchlaufzeiten der Prozessentwicklungen sollen wesentlich verkürzt werden. Signifikante Einflussfaktoren werden identifiziert und optimiert
Key drivers for process development
Objectives of development
Hauptziele des Produktentwicklung im AM
Materialentwicklung und -anpassung:
➢ Verbesserung der Materialeigenschaften für eine optimierte Leistung
Optimierung der Prozessparameter:
➢ Standardisierung und Feinabstimmung der Parameter für Effizienz und gleichbleibende
Qualität
Ermöglichung komplexer Konstruktionen:
➢ Realisierung komplexer Geometrien und Innovationen
▪Gewährleistung der Produktionszuverlässigkeit:
➢ Sicherstellung der Wiederholbarkeit und der Qualitätsintegrität in der Fertigung
Main challenges of process development
▪ Begrenztes Verständnis von Prozessdaten und Parametern:
➢ Unzureichende Daten behindern die Parameteroptimierung
▪ Komplexität zahlreicher Parameter:
➢ Die Verwaltung mehrerer Parameter erschwert die Prozesssteuerung
▪ Unklare Zusammenhänge zwischen Parametern und Ergebnissen:
➢ Das Verständnis dieser Zusammenhänge für die Prozessverbesserung ist
eine Herausforderung
▪ Unerforschte Wechselwirkungen zwischen Parametern:
➢ Mangelnde Einblicke in die Wechselwirkungen zwischen Parametern beeinträchtigen
die Vorhersagbarkeit
▪ Komplexe Systemmodelle:
➢ Aktuelle Modelle können ein effektives Prozessmanagement behindern
Was gibt es für variablen des Prozess?
descriptive value
output values
controlled inputs
uncontrolled inputs
Untersuchung des Einflusses des Leistungsdichteverteilung auf die Mikrostruktur PBF-LB/M generierter Bauteile.
Gauß-formige LDV und kleinem Strahldurchmesser:
→feine Mikrostruktur, (siehe Falschfarbenbild oben links und REM unten links); ungerichtete Ausrichtung der Körner (jede Farbe entspricht einem Orientierungswinkel der Körner)
Tophat-förmige LDV und großer Strahldurchmesser:
→Große Körnern. Epitaxisches Kornwachstum. Erstarrungsrichtung in Aufbaurichtung (siehe Falschfarbenbild), Vorzugsrichtung der Kornorientierung (siehe Histrogramm)
In einem letzten Schritt müssen die Probekörper für die Qualifizierung des Spezialwerkstoffes untersucht werden. Dabei wird die Bauteildichte häufig als Bewertungskriterium hinzugezogen. Nennen sie die 4 Hauptschritte, die bei der Bestimmung der relativen Bauteildichte erforderlich sind
Trennen der Probekörper von der Substratplatte, Auftrennen dieser in der zu untersuchenden Ebene.
Einbetten der aufgetrennten Bauteile zur weiteren Bearbeitung
Eingebettete Proben werden zur weiteren Analyse geschliffen und poliert.
Analyse der polierten Flächen bspw. mittels Lichtmikroskopie
Zuletzt geändertvor 20 Tagen
