Die additive Fertigung gewinnt zunehmend an Bedeutung in der Herstellung von Druckgeräten, insbesondere im industriellen Bereich. Diese innovativen Verfahren, wie das selektive Laserschmelzen im Pulverbett, ermöglichen die Fertigung komplexer Bauteile, wie Stellventile und Membranarmaturen, die für den Einsatz in Industrie- und Prozessanlagen geeignet sind. Ein besonderes Problem in dieser Branche ist jedoch der Mangel an harmonisierten Werkstoffnormen, die eine einfache Zertifizierung gemäß der europäischen Druckgeräterichtlinie (DGRL) erschweren. TÜV SÜD hat jedoch eine Methode entwickelt, um die Qualität und Sicherheit dieser Druckgeräte trotzdem nachzuweisen und den Marktzugang zu ermöglichen, wie es in einer Mitteilung an das 3D-grenzenlos Magazin berichtet (hier nachlesen).
Prüf- und Zertifizierungsverfahren für 3D-gedruckte Druckgeräte
TÜV SÜD entwickelte ein Verfahren, das die Zertifizierung additiv gefertigter Druckgeräte ermöglicht. Dabei erfolgt die Prüfung auf Grundlage eines Werkstoff-Einzelgutachtens (PMA, Particular Material Appraisal), das eine detaillierte Begutachtung der eingesetzten Werkstoffe und des gesamten Herstellungsprozesses umfasst. Für die Durchführung eines PMAs wird der Werkstoff auf spezifische Anwendungen überprüft und bewertet. Zu den wichtigen Prüfpunkten gehören die mechanisch-technologischen Eigenschaften sowie die Rückverfolgbarkeit der Materialien vom fertigen Bauteil bis zum Ausgangspulver.
Im Rahmen des Prüfprozesses werden zerstörende und zerstörungsfreie Prüfungen vorgenommen, um die mechanische Festigkeit, die Dichtigkeit und die Funktionsfähigkeit der Bauteile sicherzustellen. Dies ermöglicht den Einsatz der Druckgeräte unter realen Betriebsbedingungen. Durch die so geschaffene Sicherheit können die additiv gefertigten Bauteile, trotz des Fehlens harmonisierter Normen, nach den Anforderungen der DGRL zertifiziert und in Serie gefertigt werden.
Praxisbeispiel: Stellventile von SAMSON
Ein erfolgreich zertifiziertes Produkt nach diesem Verfahren ist das Stellventil der SAMSON AG. SAMSON ist in diesem Bereich nun als Werkstoffhersteller zertifiziert und plant die Serienfertigung dieses additiv gefertigten Stellventils. Für die Zertifizierung führte TÜV SÜD eine umfassende Werkstoffanalyse durch, um sicherzustellen, dass alle sicherheitstechnischen Anforderungen erfüllt werden. Dies war für SAMSON ein bedeutender Schritt, da das Unternehmen durch die Zertifizierung die Vorteile der additiven Fertigung für den Einsatz in Prozess- und Industrieanlagen ausschöpfen kann. Additiv gefertigte Bauteile wie die zertifizierten Stellventile ermöglichen eine wirtschaftlichere und effizientere Instandhaltung und Errichtung von Industrieanlagen.
Die TÜV SÜD Zertifizierung erleichtert es SAMSON, 3D-gedruckte Druckgeräte auf den Markt zu bringen, indem sie die Konformität mit der Druckgeräterichtlinie sicherstellt. Dies könnte der Branche insgesamt zu weiteren Fortschritten im Bereich der additiven Fertigung verhelfen, da die bisherigen Hürden in Bezug auf die Materialzulassung und die Zertifizierung nun teilweise überwunden sind.
Autoren:
Gunther Kuhn, Leiter Produktmanagement bei TÜV SÜD Industrie Service
Domagoj Vnucec, Director ROLF SANDVOSS INNOVATION CENTER, SAMSON AG
