Technology

Fraunhofer ILT integreert sensortechnologie in AM proces

Nauwkeurigere positionering en betere bescherming van sensoren

Fraunhofer ILT laat op Formnext zien hoe je sensoren direct op 3D geprinte componenten kunt printen. Een tweede innovatie is het 3D printen van sensoren in een LPBF-machine. Deze innovaties zijn onder andere van belang voor predictive maintenance.


Sensoren spelen een wezenlijke rol in de verdere ontwikkeling van Industrie 4.0. Ze zorgen immers voor de data die nodig is om voorspellingen te kunnen doen of om processen bij te sturen. Tot nog toe worden de sensoren vaak op het oppervlak van een onderdeel geplaatst. Om de belasting nauwkeuriger te meten is een sensor in het onderdeel beter.

Links de sensoren die tijdens het printen worden geprint met een speciaal proces, rechts de afgewerkte gereedschaphouder.


Sensor geprint op draaram

Die stap zet Fraunhofer ILT in Aken met de nieuwe technologie die het volgende maand op Formnext toont. Een eerste voorbeeld is een krachtsensor die op een draagarm van een personenauto is geprint. De sensor is amper 200 µm dik, inclusief bescherming en aansluitingen. De onderzoekers hebben deze sensor ontwikkeld voor de racewereld en verzamelt continu data over de krachten op de draagarm. De sensor waarschuwt tijdig voor een defect. “De krachtsensor registreert de kleinste scheurtjes die ontstaan voordat ze leiden tot falen van het onderdeel,” zegt de Samuel Moritz Fink, groepshoofd Dünnschichtverfahren bij het Akense onderzoeksinstituut. Ook ander type sensoren, bijvoorbeeld voor temperatuur, trillingen of spanningen, zijn mogelijk.

Integratie in LPBF proces

De tweede innovatie op de Fraunhofer ILT stand is de naadloze integratie van sensoren tijdens het additieve productieproces. De technologie die hiervoor ontwikkeld werk, is bedoeld voor het Laser Powder (LPBF) proces. De Fraunhofer-onderzoekers demonstreren deze technologie aan de hand van een additief gefabriceerde gereedschaphouder voor frezen. Het printproces wordt onderbroken om rekstrookjes te maken met behulp van een digitaal functioneel printproces en op laser gebaseerde thermische nabehandeling. Daarna gaat het gewone printproces verder.


Breed toepassingsveld

Deze combinatie van structureel en functioneel printen en laserthermische nabehandeling maakt het mogelijk om componenten met geïntegreerde sensortechnologie te maken. Hierdoor kan men de sensoren niet alleen optimaler in een werkstuk plaatsen, maar ook de bescherming van deze sensoren tegen mechanische omgevingsinvloeden verbeteren. Toepassingen zijn volgens het Fraunhofer ILT legio: naast de machinebouw kan men dit ook toepassen in de automobielindustrie, luchtvaart ruimtevaart.

Formnext vindt van 7 – 10 november plaats in Frankfurt

Back to top button