Wie auch im Motorsport sind die Entwicklung und die Fertigung der Komponenten Teamarbeit. Die Projektleitung liegt bei Porsche, Kooperationspartner Mahle verfügt über das notwendige Knowhow bei der Entwicklung und Fertigung von Antriebsbauteilen. Die Firma Trumpf ist Spezialist für additive Fertigungssysteme. Qualität und Leistungsfähigkeit der verwendeten Materialien und der Bauteile werden mit Lösungen von ZEISS abgesichert.
Ziel des Projekts ist es, neben der Herstellung der Kolben-Prototypen, einen additiven Fertigungsprozess zu entwickeln, der höchste Qualitätsstandards erfüllt, aber dennoch schlank und kosteneffizient ist. In einem zwölfstündigen Druckprozess entstehen aus 1200 Schichten die Kolbenrohlinge. Damit die additiv gefertigten Kolben die hohen Anforderungen erfüllen, bedarf es einer umfassenden Qualitätskontrolle.
Unter Einsatz von verschiedenen Mikroskopen, sowie Röntgen-CTs wird die Qualität des Pulvers sowohl vor Beginn als auch nach der Fertigung analysiert, sowie über eine Prüfung der Mikrostruktur des gefertigten Bauteils Rückschlüsse auf Bauteildefekte oder Eigenschaftsmerkmale ermittelt. Für die Analyse des Einflusses der einzelnen Fertigungsschritte auf die Endqualität, kommt neben dem Koordinatenmessgerät, ein optischer 3D-Scanner oder industrielle Computertomographie zum Einsatz. Dabei ist die Kombinationsfähigkeit dieser Verfahren ein entscheidender Faktor. Kernkompetenz des ganzheitlichen Qualitätssicherungsprozesses von ZEISS ist die Verknüpfung aller Daten über die verschiedenen Analysen hinweg.
Lückenloser und verknüpfter Qualitätssicherungsprozess
„In der Summe erhalten wir dann in der Prozessentwicklung einen lückenlosen und verknüpften Qualitätssicherungsprozess, über die verschiedenen Prozessabschnitte und Analysen hinweg, um daraus zunächst alle Informationen zu erhalten, die für ein umfassendes Verständnis der Bauteilqualität und deren Einflüsse erforderlich ist, und um mit diesen Detailkenntnissen dann eine technisch und wirtschaftliche Lösung, speziell für die Qualitätssicherung in einer möglichen Serienfertigung abzuleiten“, erklärt Dr. Bernhard Wiedemann, Director Additive Manufacturing Technology, Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH. Das Ergebnis beeindruckt am Ende nicht nur die Ingenieure: Alle Kolben haben die herausfordernden Tests bestanden. Das gesamte Team um Porsche-Projektleiter Frank Ickinger ist mehr als zufrieden.
Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH
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