Scanning in der werkstoffbezogenen Messtechnik und additiven Fertigung

Scanning bezeichnet in der Werkstofftechnik die systematische, meist bahnförmige Abtastung einer Probenoberfläche oder eines Volumens mit einem definierten Mess- oder Energieeintrag. Abhängig vom Verfahren kann dies optisch (z. B. Laser), elektronisch (z. B. Elektronenstrahl) oder taktil erfolgen.

In der 3D-Vermessung ermöglicht Laser- oder Polygon-Scanner-Technologie eine hochauflösende Erfassung komplexer Geometrien. Hierbei bestimmen Parameter wie Scan-Geschwindigkeit, Punktdichte und Scan-Pfadführung die erzielbare Messgenauigkeit, Oberflächenauflösung und Messzeit. Scannings dienen der Form- und Maßprüfung, Oberflächencharakterisierung und der Erzeugung digitaler Zwillinge von Bauteilen.

In der additiven Fertigung, insbesondere beim laser- oder elektronenstrahlbasierten Pulverbettverfahren, beschreibt Scanning die Bewegung des Strahls über die Pulverschicht. Die Laserabtastgeschwindigkeit, die Anordnung von Einzelscan-Spuren sowie adaptierte Scanstrategien (z. B. Schachbrettmuster, Rotationen zwischen Schichten) beeinflussen Schmelzbadgeometrie, Abkühlraten, Eigenspannungen, Gefügeausbildung und Defektbildung. Die gezielte Auslegung der Laser-Scanning-Strategie ist damit ein zentraler Hebel zur Einstellung mechanischer Eigenschaften und der Prozessstabilität.

Wissenschaftlich relevant sind die Modellierung des Energieeintrags, die Korrelation von Scanparametern mit Mikrostruktur und Eigenschaftsprofil sowie die Entwicklung adaptiver, prozessrückgekoppelter Scanstrategien zur Minimierung von Verzug und Porosität.

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