Siemens Energy und DNV automatisieren die Qualitätskontrolle und Zertifizierung des 3D-Metalldrucks

Jun 11, 2023

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Das globale Risikomanagementunternehmen DNV GL hat sich mit Siemens Energy zusammengetan, um die Metall-AM über die bestehenden Einzellösungen für Qualitätskontrolle und Zertifizierung hinaus voranzutreiben. Die Experten von Siemens Energy im schwedischen Finspång haben eine automatisierte Qualitätskontrollplattform namens AM Cockpit entwickelt, die mit dem Qualitätssicherungstool Independent Quality Monitor (IQM) von DNV gekoppelt wird. Zusammen sind die beiden Produkte in der Lage, eine automatisierte Fernzertifizierung durchzuführen, sodass gedruckte Teile anhand eines genehmigten Masterdrucks überprüft werden können.

Ein Screenshot vom AM-Monitor, der den laufenden Druck zeigt.

AM Cockpit sammelt Sensordatenströme und Pulverbettbilder aus dem Herstellungsprozess in PBF-Systemen, erstellt eine digitale Zusammenfassung jedes gedruckten Teils und hebt problematische Stellen einer Komponente hervor. Gleichzeitig überwacht IQM die Datenqualität kontinuierlich über neue Algorithmen und Compliance-Logiken. Das IQM wurde im Rahmen des EU-Projekts InterQ zur Null-Fehler-Fertigung entwickelt.

Als einer der ersten Anwender von Metall-AM für die industrielle Endteilproduktion hat sich Siemens als Marktführer in diesem Bereich etabliert. Der neu abgespaltene Geschäftsbereich Siemens Energy durchlief den strengen Prozess der Prüfung, Qualifizierung und Erreichung der Wiederholbarkeit mit Metall-Laser-Pulverbettschmelzen (LPBF) von Gasturbinenschaufeln.

Eine 3D-gedruckte Brennerfront mit etwa 8700 Schichten einer Hochtemperatur-Nickel-Superlegierung. Der Druckvorgang dauert etwa eine Woche und wird in einer für die Serienfertigung konzipierten L-PBF-Maschine mit Vierfach-Lasersystem durchgeführt. Die mit dem 3D-Druck möglichen fortschrittlichen geometrischen Formen sind besonders wertvoll für eine verbesserte Vermischung von Brennstoffen und Luft sowie für eine bessere Kühlung der der Flamme ausgesetzten Oberflächen.

Jetzt ist man dabei, diese Erfahrung auf den Rest der Welt zu übertragen. Dazu gehörte der Start eines industriellen AM-Servicenetzwerks, MakerVerse, und die Lizenzierung seiner Daten an Senvol. Der jüngste Schritt mit DNV sieht die Beteiligung an der Inspektion und Zertifizierung von 3D-gedruckten Metallteilen vor. DNV wiederum ist führend bei der Zertifizierung von 3D-gedruckten Komponenten, insbesondere für Branchen wie Öl und Gas sowie Offshore und Schifffahrt, und hat 2014 sein First-Class-Approval-Programm ins Leben gerufen.

Die Partnerschaft verschafft beiden Unternehmen nicht nur sichere Plätze in der Welt des 3D-Drucks, sondern auch in der Qualitätskontrolle für den Energie-3D-Drucksektor. Wie Matt Kremenetsky, Makroanalyst bei 3DPrint.com, im ersten Beitrag seiner AM-Drilldown-Reihe erklärte: „Der Aufstieg von AM ist vor allem ein Energieproblem, denn die Technologie hat das Potenzial, das Bedürfnis der Menschheit zu beeinflussen, ihren Energieverbrauch aus beiden Bereichen zu steuern.“ der Nachfrage- und Angebotsseite.“

Eine höhere Energieeffizienz durch neu gestaltete, 3D-gedruckte Komponenten wird den Energieverbrauch und damit die Treibhausgasbelastung senken (mit Ausnahme von Problemen im Zusammenhang mit dem Jevons-Paradoxon). AM wiederum stellt möglicherweise die am wenigsten hängende Frucht für die Dekarbonisierung dar, was erklärt, warum allein im letzten Jahr so ​​viele staatliche Mittel in die Technologie gesteckt wurden.

Während DNV diese Teile zertifiziert, hat sich Siemens Energy auf einen Schlüsselaspekt der Energieerzeugung konzentriert, der für zahlreiche Energieerzeugungstechniken von entscheidender Bedeutung sein wird: Gasturbinen. Heutzutage basieren die meisten Gasturbinen auf fossilen Brennstoffen, aber da sich Wasserstoff zu einer umweltfreundlichen Technologie entwickelt, wird er die gleiche verbesserte Effizienz erfordern, die Siemens bei Erdgas anwendet.

„Dank seiner Designfreiheit ist AM die Kerntechnologie, die es Siemens Energy ermöglicht, Gasturbinen für den Betrieb mit grünen Brennstoffen wie Wasserstoff zu entwickeln und zu modifizieren“, sagte Hans Holmström, CEO von Siemens Energy in Schweden.

Bilder mit freundlicher Genehmigung von DNV.

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