Im Anschluss an das Studium der Allgemeinen Ingenieurswissenschaften und der Mechatronik der TU Hamburg arbeitete der Autor als wissenschaftlicher Mitarbeiter für die Laser Zentrum Nord GmbH, die 2018 im Rahmen einer Übernahme durch die Fraunhofer-Gesellschaft in die heutige Fraunhofer-Einrichtung für additive Produktionstechnologien umfirmiert wurde. Seine berufliche Tätigkeit und sein darüber hinausgehende Interesse zur angewandten Forschung fokussierte der Autor auf die technologische Weiterentwicklung und Industrialisierung des selektiven Laserschmelzens von Metallen im Pulverbett. Insbesondere die eigenen Ideen und Entwicklungen von innovativen und adaptiven Anlagenkonzepten und prozessbegleitender Qualitätssicherung zur Aufrechterhaltung der Prozessfähigkeit begründeten schließlich die Ausarbeitung dieses Werkes.

• Einleitung und Motivation.- Ausgangslage und Problemstellung.- Zielsetzung und Vorgehensweise.- Aufbau der Arbeit.- Stand der Wissenschaft und Technik.- Additive Fertigung.- Selektives Laserschmelzen.- Prozessablauf und Funktionsprinzip.- Anlagenarchitektur und wesentliche Prozessstellgrößen.- Pulverbettcharakteristik.- Pulvercharakteristik.- Wirkprinzipien im Pulverschichtauftrag.- Fehlerbilder im PBF-LB/M-Verfahren.- In-situ-Prozessüberwachung.-   Messtechnik und -prinzipien.- Topographische Pulverbetterfassung in 3D.- Forschungsbedarf und methodische Herangehensweise.- Messsystemaufbau für die Qualitätsprüfung des Pulverbetts.- Analyse der Pulverbettqualität und Schichtauftragsfehler.- Untersuchung der prioritären Prozessparameter im Pulverschichtauftrag.- Betrachtung der Systemlösung im industriellen Maßstab.- Streifenlichtprojektion für die Qualitätsprüfung des Pulverbetts.- Streifenlichtprojektionssystem SL3D.- Messaufbau und Spezifikationen.- Kalibrierung und Genauigkeitsanalyse.- Bilddatenverarbeitung.- Automatisierte Bewertung der Pulverbettqualität.- Metrik zur Bestimmung der Pulverbettqualität.- Einstufung von Schichtauftragsfehlern.- Ermittlung der Prozessfähigkeit.- Software für die Qualitätsprüfung.- Pulverbettprüfstand.- Konstruktive Umsetzung.- Kalibrierung und Genauigkeitsanalyse.- PBF-LB/M-Forschungsanlage AconityLAB.- Pulvermaterial AlSi10Mg.- Versuchsplanung.- Ex-situ-Versuche auf dem Pulverbettprüfstand.- In-situ-Versuche auf der PBF-LB/M-Anlage-. Analyse der Pulverbettqualität.- Ex-situ: Einfluss von Prozessparametern auf die Pulverbettqualität.- Bewertung der Prozessfähigkeit und Defektanfälligkeit.- In-situ: Einfluss von Prozessparametern auf die Pulverbettqualität.- In-situ: Einfluss der Positionierung der Probekörper.- Produktivitätssteigerung durch beschleunigten Pulverschichtauftrag.- Potenzialanalyse für die industrielle Anwendung.- Systemanforderungen-. Skalierbarkeit der Systemlösung.- Varianten nach Anlagengrößenklasse.- Komponentenauswahl der Systemvarianten.- Variantenübersicht mit Einschätzung der Hardware-Kosten.- Prozessintegration und Funktionsumfang.- Messkonzept und -ablauf.- Integration in den Prozessablauf.- Potenzial in der Datenreduktion.- Potentielle Einsatzmöglichkeiten von SL3D.- Erfassung von Prozessinstabilitäten und Defekten.- Erweiterte Systemfunktionen in der Anwendung.- Abschließende Bewertung-. Zusammenfassung und Ausblick.- Zusammenfassung.- Ausblick.- Literaturverzeichnis.

Im Anschluss an das Studium der Allgemeinen Ingenieurswissenschaften und der Mechatronik der TU Hamburg arbeitete der Autor als wissenschaftlicher Mitarbeiter für die Laser Zentrum Nord GmbH, die 2018 im Rahmen einer Übernahme durch die Fraunhofer-Gesellschaft in die heutige Fraunhofer-Einrichtung für additive Produktionstechnologien umfirmiert wurde. Seine berufliche Tätigkeit und sein darüber hinausgehende Interesse zur angewandten Forschung fokussierte der Autor auf die technologische Weiterentwicklung und Industrialisierung des selektiven Laserschmelzens von Metallen im Pulverbett. Insbesondere die eigenen Ideen und Entwicklungen von innovativen und adaptiven Anlagenkonzepten und prozessbegleitender Qualitätssicherung zur Aufrechterhaltung der Prozessfähigkeit begründeten schließlich die Ausarbeitung dieses Werkes.

• Einleitung und Motivation.- Ausgangslage und Problemstellung.- Zielsetzung und Vorgehensweise.- Aufbau der Arbeit.- Stand der Wissenschaft und Technik.- Additive Fertigung.- Selektives Laserschmelzen.- Prozessablauf und Funktionsprinzip.- Anlagenarchitektur und wesentliche Prozessstellgrößen.- Pulverbettcharakteristik.- Pulvercharakteristik.- Wirkprinzipien im Pulverschichtauftrag.- Fehlerbilder im PBF-LB/M-Verfahren.- In-situ-Prozessüberwachung.-   Messtechnik und -prinzipien.- Topographische Pulverbetterfassung in 3D.- Forschungsbedarf und methodische Herangehensweise.- Messsystemaufbau für die Qualitätsprüfung des Pulverbetts.- Analyse der Pulverbettqualität und Schichtauftragsfehler.- Untersuchung der prioritären Prozessparameter im Pulverschichtauftrag.- Betrachtung der Systemlösung im industriellen Maßstab.- Streifenlichtprojektion für die Qualitätsprüfung des Pulverbetts.- Streifenlichtprojektionssystem SL3D.- Messaufbau und Spezifikationen.- Kalibrierung und Genauigkeitsanalyse.- Bilddatenverarbeitung.- Automatisierte Bewertung der Pulverbettqualität.- Metrik zur Bestimmung der Pulverbettqualität.- Einstufung von Schichtauftragsfehlern.- Ermittlung der Prozessfähigkeit.- Software für die Qualitätsprüfung.- Pulverbettprüfstand.- Konstruktive Umsetzung.- Kalibrierung und Genauigkeitsanalyse.- PBF-LB/M-Forschungsanlage AconityLAB.- Pulvermaterial AlSi10Mg.- Versuchsplanung.- Ex-situ-Versuche auf dem Pulverbettprüfstand.- In-situ-Versuche auf der PBF-LB/M-Anlage-. Analyse der Pulverbettqualität.- Ex-situ: Einfluss von Prozessparametern auf die Pulverbettqualität.- Bewertung der Prozessfähigkeit und Defektanfälligkeit.- In-situ: Einfluss von Prozessparametern auf die Pulverbettqualität.- In-situ: Einfluss der Positionierung der Probekörper.- Produktivitätssteigerung durch beschleunigten Pulverschichtauftrag.- Potenzialanalyse für die industrielle Anwendung.- Systemanforderungen-. Skalierbarkeit der Systemlösung.- Varianten nach Anlagengrößenklasse.- Komponentenauswahl der Systemvarianten.- Variantenübersicht mit Einschätzung der Hardware-Kosten.- Prozessintegration und Funktionsumfang.- Messkonzept und -ablauf.- Integration in den Prozessablauf.- Potenzial in der Datenreduktion.- Potentielle Einsatzmöglichkeiten von SL3D.- Erfassung von Prozessinstabilitäten und Defekten.- Erweiterte Systemfunktionen in der Anwendung.- Abschließende Bewertung-. Zusammenfassung und Ausblick.- Zusammenfassung.- Ausblick.- Literaturverzeichnis.

Im Anschluss an das Studium der Allgemeinen Ingenieurswissenschaften und der Mechatronik der TU Hamburg arbeitete der Autor als wissenschaftlicher Mitarbeiter für die Laser Zentrum Nord GmbH, die 2018 im Rahmen einer Übernahme durch die Fraunhofer-Gesellschaft in die heutige Fraunhofer-Einrichtung für additive Produktionstechnologien umfirmiert wurde. Seine berufliche Tätigkeit und sein darüber hinausgehende Interesse zur angewandten Forschung fokussierte der Autor auf die technologische Weiterentwicklung und Industrialisierung des selektiven Laserschmelzens von Metallen im Pulverbett. Insbesondere die eigenen Ideen und Entwicklungen von innovativen und adaptiven Anlagenkonzepten und prozessbegleitender Qualitätssicherung zur Aufrechterhaltung der Prozessfähigkeit begründeten schließlich die Ausarbeitung dieses Werkes.

• Einleitung und Motivation.- Ausgangslage und Problemstellung.- Zielsetzung und Vorgehensweise.- Aufbau der Arbeit.- Stand der Wissenschaft und Technik.- Additive Fertigung.- Selektives Laserschmelzen.- Prozessablauf und Funktionsprinzip.- Anlagenarchitektur und wesentliche Prozessstellgrößen.- Pulverbettcharakteristik.- Pulvercharakteristik.- Wirkprinzipien im Pulverschichtauftrag.- Fehlerbilder im PBF-LB/M-Verfahren.- In-situ-Prozessüberwachung.-   Messtechnik und -prinzipien.- Topographische Pulverbetterfassung in 3D.- Forschungsbedarf und methodische Herangehensweise.- Messsystemaufbau für die Qualitätsprüfung des Pulverbetts.- Analyse der Pulverbettqualität und Schichtauftragsfehler.- Untersuchung der prioritären Prozessparameter im Pulverschichtauftrag.- Betrachtung der Systemlösung im industriellen Maßstab.- Streifenlichtprojektion für die Qualitätsprüfung des Pulverbetts.- Streifenlichtprojektionssystem SL3D.- Messaufbau und Spezifikationen.- Kalibrierung und Genauigkeitsanalyse.- Bilddatenverarbeitung.- Automatisierte Bewertung der Pulverbettqualität.- Metrik zur Bestimmung der Pulverbettqualität.- Einstufung von Schichtauftragsfehlern.- Ermittlung der Prozessfähigkeit.- Software für die Qualitätsprüfung.- Pulverbettprüfstand.- Konstruktive Umsetzung.- Kalibrierung und Genauigkeitsanalyse.- PBF-LB/M-Forschungsanlage AconityLAB.- Pulvermaterial AlSi10Mg.- Versuchsplanung.- Ex-situ-Versuche auf dem Pulverbettprüfstand.- In-situ-Versuche auf der PBF-LB/M-Anlage-. Analyse der Pulverbettqualität.- Ex-situ: Einfluss von Prozessparametern auf die Pulverbettqualität.- Bewertung der Prozessfähigkeit und Defektanfälligkeit.- In-situ: Einfluss von Prozessparametern auf die Pulverbettqualität.- In-situ: Einfluss der Positionierung der Probekörper.- Produktivitätssteigerung durch beschleunigten Pulverschichtauftrag.- Potenzialanalyse für die industrielle Anwendung.- Systemanforderungen-. Skalierbarkeit der Systemlösung.- Varianten nach Anlagengrößenklasse.- Komponentenauswahl der Systemvarianten.- Variantenübersicht mit Einschätzung der Hardware-Kosten.- Prozessintegration und Funktionsumfang.- Messkonzept und -ablauf.- Integration in den Prozessablauf.- Potenzial in der Datenreduktion.- Potentielle Einsatzmöglichkeiten von SL3D.- Erfassung von Prozessinstabilitäten und Defekten.- Erweiterte Systemfunktionen in der Anwendung.- Abschließende Bewertung-. Zusammenfassung und Ausblick.- Zusammenfassung.- Ausblick.- Literaturverzeichnis.