Innovative Infrarot-Temperaturmesstechnik für die additive Fertigung mit Lichtbogen

Pyrometrische Steuerung für Lichtbogenmaschinen: Optimale Zwischenschichttemperaturen für reproduzierbare Schweißnähte

Die entsprechende Temperaturmesstechnik wird in den GEFERTEC-Lichtbogenmaschinen mit einem Optris-Pyrometer aus der CTi-Serie realisiert. In den meisten Anwendungen liegt der Sollwert für die Zwischenschichttemperatur zwischen 150 °C und 200 °C – optimal für eine reproduzierbare Schweißnahtgeometrie. Nach dem Abschluss einer Schicht fährt der Schweißkopf zum Startpunkt der nächsten Lage, wo das Pyrometer die Temperatur des Bauteils misst. Erst wenn diese auf den voreingestellten Wert abgesunken ist, setzt die Maschine ihre Arbeit fort.

Die in den Maschinen eingesetzten CTi-Serie-Pyrometer verfügen über sehr kleine Messköpfe, die sich einfach in die Anwendung integrieren lassen. Die separate Elektronikeinheit, die im Schaltschrank untergebracht ist, verfügt über verschiedene Ausgänge, über die der Messwert an die Maschinensteuerung übermittelt wird. So wird während des Betriebs die Zwischenschichttemperatur präzise auf den Sollwert geregelt.

Damit die Temperatur mit einem Pyrometer exakt bestimmt werden kann, muss der Emissionsgrad des Materials genau bekannt sein. Wird die Sicht auf die Messfläche beeinträchtigt, kann dies das Messergebnis verfälschen. Die Lichtbogenmaschinen von GEFERTEC können auch zur Herstellung von Titanbauteilen eingesetzt werden – hierbei entsteht allerdings dichter Rauch.

In solchen Fällen sind Quotientenpyrometer, wie sie in der CTratio-Serie von Optris verfügbar sind, zu empfehlen. Da hier das Verhältnis der Intensitäten zweier Wellenlängen gebildet wird, kann die Messung auch bei eingeschränkter Sicht zuverlässig durchgeführt werden. Solche CT-Ratio-Pyrometer sind für den Einsatz in Lichtbogenmaschinen vorgesehen, mit denen der Anwender Titankomponenten drucken möchte.