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Anwendersicherheit beim Laser-Strahlschmelzen von Metallpulvern im Rahmen der VDI-Richtlinie 3405

Title data

Bay, Christian ; Mahr, Alexander:
Anwendersicherheit beim Laser-Strahlschmelzen von Metallpulvern im Rahmen der VDI-Richtlinie 3405.
In: Kynast, Michael ; Eichmann, Michael ; Witt, Gerd (ed.): Rapid.Tech + FabCon 3.D International Hub for Additive Manufacturing : Exhibition, Conference, Networking : Proceedings of the 16th Rapid.Tech Conference Erfurt, Germany, 25 – 27 June 2019. - München : Carl-Hanser Verlag , 2019 . - pp. 430-440
ISBN 978-3-446-46223-6
DOI: https://doi.org/10.3139/9783446462441.030

Abstract in another language

Bei der Anwendung des additiven Fertigungsverfahrens Laser-Strahlschmelzen (LBM) entspricht die Anwendersicherheit aufgrund der Unsicherheit über die Relevanz der Anwendbarkeit geltender Vorschriften und Richtlinien keinen industriellen Standards. Der Fachausschuss „FA 105.6 Additive Manufacturing – Sicherheit beim Betrieb additiver Fertigungsanlagen“ befasst sich mit einem einheitlichen Vorgehen, um den sicheren Betrieb der additiven Fertigungsanlagen zu gewährleisten. Dazu wurde die VDI 3405 Blatt 6.1 „Additive Fertigungsverfahren; Anwendersicherheit beim Betrieb der Fertigungsanlagen; Laser-Strahlschmelzen von Metallpulvern“ entwickelt. In dieser werden relevante technische Regeln, Vorschriften und Gesetze zusammengestellt und Handlungsempfehlungen gegeben, wie diese bei den unterschiedlichen Arbeitsschritten des LBM praktisch umgesetzt werden können.
Für eine Implementierung und dem sicheren Betrieb von LBM-Anlagen müssen diese Handlungsempfehlungen konkretisiert sowie auf die vor allem baulichen und technischen Rahmenbedingungen und Gegebenheiten des Anwenders adaptiert werden.
Aufbauend auf einer ganzheitlichen Bewertung der LBM-Prozesskette wurden an der Universität Bayreuth anlagen- und werkstoffspezifische Konzepte zur Pulverhandhabung entwickelt und bewertet. Der Fokus liegt auf der anwendersicheren Handhabung des reaktiven Werkstoffs Ti6AlV4 aufgrund seiner hohen spezifischen Festigkeit. Hierfür wurde eine Umsetzungsstrategie erarbeitet und eine Laborumgebung aufgebaut. Basierend auf den Erkenntnissen wurde ein praxisorientiertes Vorgehen zur anwendersicheren Umsetzung der LBM-Prozesskette, insbesondere für die Pulverhandhabung von reaktiven Pulvermaterialien, abgeleitet. Dabei werden sowohl die geltenden Vorschriften und Richtlinien berücksichtigt als auch die einzelnen Arbeitsschritte der LBM-Prozesskette durch eine entsprechende Arbeitsplatzgestaltung erleichtert sowie die Produktivität gesteigert.

Abstract in another language

In the application of the additive manufacturing process laser beam melting (LBM), user safety does not meet industrial standards due to a lack of knowledge and relevance of the applicability of existing regulations and guidelines. The technical committee "FA 105.6 Additive Manufacturing – Safety during operation of additive manufacturing facilities" deals with a uniform procedure to ensure the safe operation of additive manufacturing facilities. VDI 3405 Sheet 6.1 "Additive manufacturing processes; user safety during operation of manufacturing facilities; laser beam melting of metal powders" has been founded for this purpose. The guidelines will comply relevant technical rules, regulations and laws such as give recommendations as to how these can be practically implemented in the various operational steps of laser beam melting.
These recommendations must be specified and adapted to the structural and technical framework conditions of the user. Based on a holistic evaluation of the process chain of laser beam melting, facility- and material-specific concepts for powder handling were developed and evaluated at Bayreuth University. Thereby the focus is on the user-safe handling of the reactive material Ti6AlV4. For this purpose, an implementation strategy has been developed, implemented and validated in a laboratory environment. Based on the validation, a practice-oriented procedure was derived for the user-friendly implementation of the LBM process, in particular for the powder handling of reactive powder materials.

Further data

Item Type: Article in a book
Refereed: No
Keywords: Additive Fertigung; 3D-Druck; Arbeitssicherheit; Arbeitssichutz; Laser-Strahlschmelzen; Gefährdungen; Metallpulver
Institutions of the University: Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Manufacturing and Remanufacturing Technology
Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Manufacturing and Remanufacturing Technology > Lehrstuhl Umweltgerechte Produktionstechnik - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Frank Döpper
Result of work at the UBT: Yes
DDC Subjects: 600 Technology, medicine, applied sciences
600 Technology, medicine, applied sciences > 620 Engineering
600 Technology, medicine, applied sciences > 670 Manufacturing
600 Technology, medicine, applied sciences > 680 Manufacture for specific uses
Date Deposited: 04 Sep 2019 11:10
Last Modified: 04 Sep 2019 11:10
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/52144