Werkstoffkompetenz für die Additive Fertigung

Werkstoffkompetenz für die Additive Fertigung

– Von der Pulvercharge zur Serienzulassung

Für Hersteller, Entwickler und Qualifikationsverantwortliche in der additiven Fertigung: Pulvercharakterisierung, Prozessanalyse und Prüfkonzepte – als Grundlage für reproduzierbare Qualität und sichere Zulassungsverfahren.

LPBF / SLM EBM Pulvercharakterisierung Prozessqualifikation Serienreife DIN EN ISO/ASTM 52900 Zulassungsunterstützung

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HERAUSFORDERUNG

Additive Fertigung kann viel – aber reproduzierbare Qualität und Zulassungsreife sind keine Selbstläufer.

Die Pulvercharge schwankt – mechanische Kennwerte variieren von Bauteil zu Bauteil, ohne klare Ursache.

Der Prozess läuft im Labor – aber wie kommt man von dort zur reproduzierbaren, zertifizierten Serie?

Wie lange hält die Anlage noch zuverlässig – und was sagen die Normen dazu?

Porosität, Risse, Eigenspannungen oder unerwartete Gefügestrukturen gefährden die Bauteilintegrität.

Qualifikationsprojekt in Planung oder Serienreife angestrebt?

Wir entwickeln maßgeschneiderte Prüf- und Qualifikationskonzepte – von der Pulveranalyse bis zur Zulassung.

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LEISTUNGEN

Drei Kernleistungen für den Weg von der Idee zur qualifizierten Serie

Pulvercharakterisierung & Rohstoffqualifikation

Analyse und Qualifikation von Metallpulvern und anderen Rohstoffen als Grundlage für reproduzierbare Bauteilqualität.

Partikelgrößenverteilung und -morphologie
Chemische Zusammensetzung (OES, EDX)
Fließfähigkeit, Schüttdichte, Klopfdichte
Feuchtegehalt und Satellitenpulver-Analyse
Pulverrecycling-Bewertung (Alterungsverhalten)

ASTM B213 ISO 4497 REM / EDX

Prozessanalyse & Qualifikation zur Serienreife

Systematische Analyse und Optimierung additiver Fertigungsprozesse – von der Parameteridentifikation bis zur stabilen, reproduzierbaren Serie.

Prozessparameteranalyse und -optimierung
Porositäts- und Defektbewertung (CT, Metallografie)
Eigenspannungsanalyse und Wärmebehandlungskonzepte
Gefügecharakterisierung und mechanische Kennwertermittlung
Statistische Prozesskontrolle und SPC-Konzepte

ISO/ASTM 52900 CT-Analyse Metallografie

Prüfkonzepte für Zulassungen & Zertifizierungen

Erarbeitung normgerechter Test- und Prüfkonzepte für Zulassungsverfahren von Fertigungsprozessen und Bauteilen – als Schnittstelle zu Zertifizierungsstellen.

Erstellung von Qualifikationsplänen und Prüfmatrizen
Verfahrens- und Arbeitsprobenkonzepte
Schnittstelle zu benannten Stellen (TÜV, NADCAP, etc.)
Unterstützung bei branchenspezifischen Zulassungen (Luft- & Raumfahrt, Medizin, Energie)
Dokumentation für Design Approval Holder (DAH)

NADCAP AS9100 ISO 13485 TÜV

UNTERSTÜTZTE VERFAHREN

Unsere Basis

LPBF / SLM EBM Binder Jetting DED (Directed Energy Deposition) FDM (Metall) Cold Spray Multi-Material AM

PULVERQUALITÄT – DIE UNTERSCHÄTZTE STELLSCHRAUBE

Reproduzierbare Bauteilqualität beginnt mit dem Rohstoff – nicht mit den Prozessparametern.

MORPHOLOGIE & PARTIKELGRÖSSE

Form und Größenverteilung entscheiden über Fließverhalten und Schichtqualität

Sphärizität, Satellitenpulver und bimodale Verteilungen beeinflussen direkt die Pakungsdichte im Pulverbett und damit Porosität und Oberflächenqualität des Bauteils. Wir charakterisieren und dokumentieren vollständig.

CHEMISCHE REINHEIT

Sauerstoff- und Feuchtegehalt als kritische Qualitätsparameter

Schon geringe Oxidgehalte im Pulver führen zu Einschlüssen, reduzierter Zähigkeit und Versagen unter zyklischer Last. Wir analysieren vollständig nach ASTM B215 und begleitenden Normen.

RECYCLING & ALTERUNG

Wie viele Zyklen kann ein Pulver durchlaufen – ohne Qualitätsverlust?

Wiederverwendetes Pulver verändert Morphologie und Chemie. Wir entwickeln Recyclingstrategien und definieren Freigabegrenzen für jede Pulvercharge – auf Basis messbarer Kennwerte.

CHARGENVERGLEICH & LIEFERANTENQUALIFIKATION

Nicht jede Charge ist gleich – Lieferantenwechsel brauchen Absicherung

Chargen- und Lieferantenvergleiche auf Basis definierter Kennwertmatrizen schützen vor ungeplanten Qualitätsschwankungen in der Serie. Wir erstellen Spezifikationen und Freigabeprozeduren.

VON DER ENTWICKLUNG ZUR SERIE

Der Qualifikationspfad in der additiven Fertigung – wo wir Sie unterstützen

Rohstoff- & Pulverqualifikation

Charakterisierung und Freigabe der Pulverchargen. Definition von Eingangsprüfungsspezifikationen und Recyclinggrenzen.

ASTM B213 · ISO 4497 · ASTM B215

Prozessentwicklung & Parameteroptimierung

Systematische Analyse von Prozessparametern. Identifikation des optimalen Prozessfensters für Dichte, Gefüge und mechanische Kennwerte.

ISO/ASTM 52900 · ASTM F3049

Bauteilcharakterisierung & Defektbewertung

Vollständige Charakterisierung von Gefüge, Dichte, Eigenspannungen und mechanischen Kennwerten. CT-Analyse für interne Defekte.

DIN EN ISO 6892-1 · ASTM E8 · ISO 148-1

Qualifikationsplan & Prüfkonzept

Erstellung normgerechter Qualifikationspläne und Prüfmatrizen für benannte Stellen und Zertifizierungsbehörden.

NADCAP · AS9100 · ISO 13485 · KTA

Serienfreigabe & laufende Qualitätssicherung

Begleitung der Serienfreigabe, Erstellung von SPC-Konzepten und laufender Prüfpläne für die Serienproduktion.

ISO 9001 · IATF 16949 · Branchenspezifisch

BRANCHENANWENDUNGEN

Additive Fertigung in anspruchsvollen Industrien – spezifische Anforderungen, die wir kennen

LUFT- & RAUMFAHRT

NADCAP-Qualifikation & AS9100

Höchste Anforderungen an Rückverfolgbarkeit, Prozessstabilität und Dokumentation. Unterstützung bei NADCAP-Akkreditierung und Design Approval.

MEDIZINTECHNIK

ISO 13485 & MDR-Konformität

Implantate und Instrumente aus additiver Fertigung brauchen lückenlose Biokompatibilitätsnachweise und normgerechte Prozessqualifikation nach ISO 13485.

ENERGIETECHNIK

Hochtemperatur & Druckgeräte

AM-Bauteile für Hochtemperaturanwendungen erfordern Kriech- und Ermüdungsnachweise sowie Druckgerätekonformität nach ASME / PED.

MOBILITY & AUTOMOTIVE

IATF 16949 & Serienqualität

Von der Prototypenqualifikation zur Serienfreigabe: statistische Prozesskontrolle, PPAP-Dokumentation und FMEA-Unterstützung für AM-Komponenten.

DEFENSE

Militärische Zulassungsanforderungen

Vollständige Rückverfolgbarkeit, militärspezifische Prüfnormen und Unterstützung bei behördlichen Zulassungsverfahren für AM-Komponenten.

ALLGEMEINER MASCHINENBAU

Ersatzteile & Kleinserien

Qualifikation von AM-Ersatzteilen und Kleinserien mit Nachweis der Gleichwertigkeit gegenüber konventionell gefertigten Originalteilen.

PROJEKTREFERENZEN (ANONYMISIERT)

Aus der Praxis – Qualifikationsprojekte, die wir begleitet haben

LUFT- & RAUMFAHRT

LPBF-Prozessqualifikation Titanbauteil (Ti-6Al-4V)

Vollständige Pulver- und Prozessqualifikation für ein strukturelles Titanbauteil. Kennwertermittlung, Defektanalyse und NADCAP-Dokumentation.

→ NADCAP-Akkreditierung erfolgreich abgeschlossen

MEDIZINTECHNIK

Implantatqualifikation EBM-Prozess (CoCrMo)

Pulvercharakterisierung, Gefügeanalyse und mechanische Prüfung für ein EBM-gefertigtes Hüftimplantat. Biokompatibilitätsnachweis nach ISO 10993.

→ MDR-Zulassung erfolgreich vorbereitet und eingereicht

ENERGIETECHNIK

Serienqualifikation AM-Brennereinsatz (IN625)

Prozessoptimierung und Kriechprüfung für einen LPBF-gefertigten Brennereinsatz aus Inconel 625. SPC-Konzept für die Serienproduktion entwickelt.

→ Serienfreigabe nach ASME-Anforderungen erteilt

WARUM TECHNICAL CENTER

Was AM-Hersteller und Entwickler an unserer Arbeit schätzen

Verfahrensunabhängige Kompetenz

Wir sind an keine Maschinenplattform gebunden – unsere Bewertungen gelten für LPBF, EBM, Binder Jetting und DED gleichermaßen.

Durchgängige Prozesskette

Von der Pulvercharge bis zur Serienzulassung – wir begleiten den gesamten Qualifikationspfad ohne Schnittstellen zu verschiedenen Dienstleistern.

Normkenntnisse für jede Branche

NADCAP, AS9100, ISO 13485, ASME, IATF 16949 – wir kennen die Qualifikationsanforderungen der relevanten Branchen und übersetzen sie in konkrete Prüfpläne.

Praxisnahe Dokumentation

Alle Prüf- und Qualifikationsdokumente sind vollständig rückverfolgbar und direkt für Zulassungsbehörden und benannte Stellen verwendbar.

TYPISCHE ANLÄSSE

Wann Entwickler und Qualifikationsverantwortliche uns kontaktieren

Ein AM-Bauteil soll erstmals in einer sicherheitsrelevanten Anwendung eingesetzt werden – Qualifikationsnachweis erforderlich
Schwankende mechanische Kennwerte in der Serie – Ursache unklar, ob Pulver, Prozess oder Nachbehandlung
Lieferantenwechsel beim Pulver – Gleichwertigkeit muss nachgewiesen werden
NADCAP-Akkreditierung oder Zulassung durch benannte Stelle steht an – Prüfkonzept fehlt
Porosität oder Defekte in CT-Auswertung – Bewertung der Bauteilintegrität und Zulässigkeitsgrenzen gesucht
Übergang von Prototyp zu Serie – reproduzierbare Qualität muss statistisch abgesichert werden

Akuter Schadensfall oder laufende Revision?

Wir sind innerhalb von 24 Stunden erreichbar – bundesweit, auch kurzfristig.

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HÄUFIGE FRAGEN

Was Entwickler und Qualifikationsverantwortliche vor der ersten Anfrage wissen wollen

Ab welcher Phase des Entwicklungsprozesses können Sie unterstützen?

Wir können in jeder Phase einsteigen – von der frühen Pulverauswahl über die Prozessentwicklung bis zur Serienfreigabe. Früher Einstieg ist sinnvoller: Qualifikationsanforderungen frühzeitig zu kennen spart erheblichen Aufwand in späteren Phasen. Auch wenn bereits ein Prozess läuft, aber Qualitätsprobleme oder Zulassungshürden auftreten, helfen wir gezielt weiter.

Arbeiten Sie mit allen AM-Anlagenherstellern zusammen?

Ja. Unsere Leistungen sind maschinenunabhängig – wir sind nicht an eine bestimmte Anlagenplattform oder einen Maschinenhersteller gebunden. Ob EOS, SLM Solutions, Arcam, Desktop Metal oder andere: Die Werkstoff- und Prüfkompetenz ist verfahrensübergreifend.

Können Sie auch bei branchenspezifischen Zulassungen (Luft- & Raumfahrt, Medizin) unterstützen?

Ja. Wir kennen die spezifischen Qualifikationsanforderungen für NADCAP (Luft- & Raumfahrt), ISO 13485 / MDR (Medizintechnik), ASME (Energie und Druckgeräte) und weitere Branchen. Wir erstellen die notwendigen Prüfkonzepte, begleiten die Dokumentation und fungieren als technische Schnittstelle zu benannten Stellen und Zertifizierungsbehörden.

Wie unterscheidet sich Ihre Pulvercharakterisierung von der Herstellerprüfung?

Hersteller liefern in der Regel ein Prüfzeugnis mit Standardparametern. Unsere Charakterisierung geht deutlich tiefer: Wir bewerten die Pulveralterung, Chargenstreuung, Recyclingfähigkeit und anwendungsspezifische Eignung – und liefern damit die Grundlage für eine belastbare Qualitätsstrategie jenseits des Datenblatts.

Wie lange dauert eine vollständige Prozessqualifikation?

Das hängt stark von Komplexität, Branche und Zulassungsanforderungen ab. Eine überschaubare Prozessqualifikation ohne branchenspezifische Zulassung kann in 6–12 Wochen abgeschlossen werden. Vollständige NADCAP-Qualifikationen oder MDR-konforme Prozessqualifikationen erfordern in der Regel 4–12 Monate. Wir erstellen zu Beginn einen realistischen Zeitplan auf Basis Ihrer konkreten Anforderungen.