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Additive Fertigung

3D-Druck ergänzt das Schmieden

| Redakteur: Luca Meister

Selective Laser Melting ist für viele Branchen ein Thema – beim Schmieden nutzt Rosswag die Vorteile der 3D-Druck-Technik bereits.
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Selective Laser Melting ist für viele Branchen ein Thema – beim Schmieden nutzt Rosswag die Vorteile der 3D-Druck-Technik bereits. (Bild: SLM Solutions)

In einer über 100-jährigen Erfahrung in der Schmiedetechnik stecken auch Potenziale der additiven Fertigung. Diese setzt die Rosswag GmbH jetzt um. Das Unternehmen profitiert von seiner großen Werkstofferfahrung – über 400 verschiedene Metalle und Sonderwerkstoffe – und kombiniert die beiden Verfahren Schmieden und Selective Laser Melting für neue Angebote in der generativen Fertigung..

Das mittelständische Familienunternehmen Rosswag GmbH ist mit über 200 Mitarbeitern die größte Freiformschmiede Süddeutschlands und besteht aus den Divisionen Edelstahl Rosswag und Rosswag Engineering. Seit mehr als 100 Jahren werden hochbelastbare Freiformschmiedeprodukte, unter anderem für den Energiemaschinenbau, die Luft- und Raumfahrtindustrie, die Kraftwerkstechnik, den Pumpenbau und die optoelektronische Industrie, hergestellt. Neben den beiden Abteilungen Schmiede und Wärmebehandlung sind noch die mechanische Bearbeitung mit über 30 zerspanenden Maschinen und die Qualitätssicherung wichtige Bestandteile des Unternehmens. Die Division Engineering baut auf den Erfahrungen von der Division Edelstahl auf und erweitert das Produktportfolio um Ingenieursdienstleistungen sowie neuartige Fertigungsverfahren. Damit Qualität, Innovation und Präzision bei der Herstellung von Bauteilen auch in Zukunft angeboten werden können, hat das Unternehmen in neue Technologien investiert.

Schmiede entwickelt sich in Richtung additive Fertigung

Die Anschaffung der Selective-Laser-Melting-Anlage SLM 280 HL im Jahr 2014 ermöglicht die Herstellung endkonturnah gefertigter, metallischer Bauteile ergänzend zum Schmiedebetrieb. Mit diesem Schritt in Richtung generative Fertigung wird einerseits das Produktportfolio erweitert und andererseits langfristig die Auswirkung der Substitution von Schmiedebauteilen reduziert. Rosswag verfolgt das Ziel, die Bereiche der generativen Fertigung und Ingenieurdienstleistungen auszubauen. Das Unternehmen unterstützt den Kunden dabei nicht nur als Dienstleister, sondern als Entwicklungspartner mit einer ganzheitlichen Fertigungskette.

Das über Jahrzehnte aufgebaute Know-how im Bereich Materialwissenschaft und Werkstofftechnik dient als Grundlage, um den Zukunftsbereich der generativen Fertigung aufzubauen. Geplant ist die Herstellung von individuellen, SLM-geeigneten Metallpulvern aus Schmiedeabfällen sowie aus dem 6000 t umfassenden Materiallager mit über 400 verschiedenen Werkstoffen. Das Unternehmen bietet damit eine Prozesskette, die sich von der Produktion des qualitativ hochwertigen Metallpulvers über die generative Fertigung, spezifische Wärmebehandlung, CNC-Nacharbeit, Erprobung der mechanisch-technologischen Eigenschaften im hauseigenen Werkstofflabor bis hin zur Qualitätssicherung erstreckt.

Kombination von Schmieden und Selective Laser Melting eröffnet konstruktive Freiheiten

Durch die Kombination der beiden Fertigungsverfahren Schmieden und Selective Laser Melting (SLM) entstehen neue Produkte, welche durch die innovative Prozesskette trotz hoher Komplexität effizient gefertigt werden können. Rosswag Engineering greift die Restriktionen der beiden Fertigungsverfahren auf und verfolgt das Ziel, die Prozesskette zu optimieren und damit die Effizienz bei der Herstellung bestimmter Bauteile zu steigern. Dies geschieht, indem die positiven Eigenschaften der beiden Herstellungsverfahren in den jeweiligen Geometrieelementen miteinander kombiniert werden.

Aus dieser Kombination entwickelte Rosswag Engineering eine neuartige Prozesskette, bei der die Vorteile der Umformtechnik mit der generativen Fertigungstechnik komplementär verbunden werden. Damit wird eine ressourcen- und kosteneffiziente Herstellung von massiven Bauteilen mit komplexen, innenliegenden Strukturen realisiert. Der Grundgedanke liegt darin, massive Bauteilbereiche mit einem großen Anteil an Materialvolumen konturnah durch einen Freiformschmiedevorgang herzustellen. Auf das hochbelastbare, faserverlaufgerecht geschmiedete Rohteil wird anschließend in der SLM-Anlage additiv aufgebaut, um die komplexen Strukturen, wie Kanäle zur Grenzschichtbeeinflussung, zu ergänzen. Die neuentwickelte und optimierte Prozesskette ermöglicht zusätzlich neue konstruktive Freiheiten hinsichtlich komplexer Geometrien und innenliegender Strukturen.

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