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3D-Druck

Additive Manufacturing im Maschinenbau auf dem Vormarsch

| Autor / Redakteur: Annedore Munde / Stefanie Michel

Dieses kurze Rohrstück verbindet zwei Teile einer Gasturbine. Der fließende Übergang von einer runden in eine eckige Form ist mit herkömmlichen Produktionsverfahren schwierig herzustellen. Mit 3D-Druckern geht es ganz einfach.
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Dieses kurze Rohrstück verbindet zwei Teile einer Gasturbine. Der fließende Übergang von einer runden in eine eckige Form ist mit herkömmlichen Produktionsverfahren schwierig herzustellen. Mit 3D-Druckern geht es ganz einfach. (Bild: Siemens)

Additive Verfahren haben sich bereits bewährt: Wurden gestern noch Anwendungen in der Medizintechnik oder Luftfahrtindustrie mit meist kleinere Stückzahlen aufgeführt, stellt sich heute der Maschinenbau auf die Serienfertigung ein. Doch der Einsatz der Techniken erfordert ein Umdenken und viel Prozesswissen.

Durch den wachsenden Einsatz von Additive Manufacturing in der Serienproduktion wächst auch die Auswahl an Verfahren, Prozessen und Maschinen. Um das Thema zu strukturieren und dem interessierten Anwender eine Orientierung zu bieten, widmete sich die diesjährige Rapid-Tech in Erfurt mit einer Anwendertagung und 13 Vorträgen diesem Thema.

So informierte beispielsweise Theresa Swetl von der BMW AG in München über die Einsatzmöglichkeiten generativ gefertigter Komponenten zur Absicherung von Bauteilen im Fahrzeugcockpit beim bayerischen Automobilhersteller. Christian Polzin von der Universität Rostock präsentierte ein neues 3D-Druckverfahren zur Herstellung keramischer Formkörper aus Aluminiumoxid und Siliziumkarbid. Beide Ausgangswerkstoffe finden breite Anwendung im Bereich der technischen Keramiken. Aus Aluminiumoxid werden beispielsweise Wendeplatten oder Sinterhilfsmittel hergestellt, während aus Siliziumkarbid unter anderem Brennerelemente oder Gleitlager gefertigt werden.

In der Serienfertigung komplexe Herausforderungen meistern

Den Schritt vom Rapid Prototyping in die Serienfertigung vollziehen die generativen Fertigungsverfahren inzwischen in immer mehr Branchen. Dr. Olaf Rehme, Engineering Siemens AG, nennt eine Reihe von Praxisbeispielen. So habe man bei der Reparatur einer Brennerspitze für eine Gasturbine den sonst sehr aufwendigen Reparaturprozess durch den Einsatz von Additive Manufacturing um ein Vielfaches beschleunigen können. Auch ein normalerweise im Spritzgussverfahren hergestelltes Ersatzteil für einen Wäschetrockner der BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH konnte auf diesem Weg hergestellt werden. Klar ist: Die Stückzahl 1 ist immer sehr teuer. Deshalb weist Rehme auch auf die Herausforderungen hin, die es bei der Einführung der additiven Herstellungsverfahren zu meistern gilt: unter anderem die Werkstoffe, die Gestaltungsregeln für die Bauteile, das Verhältnis von Produktivität und Kosten, das Prozess-Monitoring oder die Qualitätskontrolle.

Weil die Prozesskette des Additive Manufacturing sehr Know-how-trächtig ist, würden sich künftig sowohl die Produktionstechnik als auch damit verbundene Prozesse wie die Logistik durchaus verändern. „Zukünftig könnten Produkte eher in Datenbanken liegen, als in Lagern“, zeigte er eine der Perspektiven auf. Und weiter: „Mit Additive Manufactoring können wir es uns zukünftig wieder leisten, in Europa zu produzieren.“

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