3D-Sanddruck: die Zukunft des Stahlgusses

Seit Ende 2021 ist am niederösterreichischen Standort Traisen der voestalpine Foundry Group die europaweit modernste 3D-Sanddruckanlage für Stahlguss in Betrieb. Mittlerweile sind bereits zwei Drucker im Kompetenzzentrum im Einsatz, die das Verfahren insgesamt auch nachhaltiger und umweltschonender gestalten.

Schon seit vielen Jahren beschäftigen wir uns konzernweit mit zukunftsweisenden metallischen 3D-Druckverfahren, die in eigenen Druck- und Forschungszentren bereits international zur Anwendung kommen. Insbesondere für Branchen wie die Luftfahrt, die Automobilindustrie, den Werkzeugbau oder die Medizintechnik ist „Additive Manufacturing“ längst ein gängiges Produktionsverfahren. Im 3D-Sanddruckkompetenzzentrum in Traisen ermöglicht diese neue Technologie auch die indirekte additive Fertigung anspruchsvoller Gussteile auf Basis von Quarzsand. Klar im Fokus stehen hier Effizienzsteigerung und gleichzeitige Ressourcenschonung. 3D-Sanddruck spart Produktionszeit und ist umweltschonender als das bisherige Verfahren. Zur Anwendung kommt der innovative Fertigungsprozess vor allem bei Gussteilen für die Energiebranche oder den Bahnbereich.

Modell einer 3D-gedruckten Sandform

Outside trifft Inside

Beim 3D-Sanddruck werden innovative Ideen „Outside the Box“ gedacht und „Inside the (Job)Box“ umgesetzt. Die Sandformen, in die der flüssige Stahl gegossen wird, werden mittels 3D-Drucker direkt aus CAD-Daten hergestellt. Sie formen sich durch das wiederholte Auftragen von 300 Mikrometer dicken Quarzsandschichten, die mit einem chemischen Binder verklebt werden. So entsteht im Inneren des Druckers, der Jobbox, Korn für Korn die Sandform. Durch das individuelle Aufeinanderkleben der einzelnen Körner können Formen in komplexen Designs abgebildet werden, die mit traditionellen Fertigungsmethoden nicht möglich waren. Der Design-Freiheit der Gussteile sind dank dieser vielfältigen Möglichkeiten daher (fast) keine Grenzen gesetzt. Auch hochkomplexe Produkte sind problemlos umsetzbar. Besonders große Formen können in mehreren Einzelteilen gedruckt und zusammengeführt werden.

Höchste Qualität: Das fertig gegossene Bauteil, ein Getriebegehäuse.

Grenzenlos geformt

Weitere spannende Aspekte des 3D-Sanddrucks sind die optimierte Nachhaltigkeit und Qualität. Der bisherige Einsatz aufwendiger Holzmodelle ist dank des neuen Fertigungsverfahrens nicht mehr notwendig. Mit dem Wegfall des Holzmodells, dem integrierten Sandrecycling und reduzierten Logistikaufwänden ist der 3D-Sanddruck insgesamt nachhaltiger und umweltschonender als das derzeitige konventionelle Verfahren. Dank immer gleich präziser Fertigung der Form und damit optimaler Oberflächengenauigkeit des Gussteils bietet das 3D-Sanddruckverfahren außerdem hervorragende Produktqualität. Vor allem Formen für komplexe Gussteile können damit wesentlich schneller und konturennaher gefertigt werden. Sowohl die Endbearbeitung im Haus als auch die Arbeitsschritte bei Kund:innen – etwa Schweißen und Schmieden – sind wesentlich kürzer oder entfallen gänzlich. Zusätzlich wird auch das Gewicht der Gussteile durch die geringeren Wandstärken reduziert.

Tradition trifft Innovation

Das Sanddruck-Kompetenzzentrum in Traisen bedeutet auch für den Stahlguss ein wesentliches Technologie-Update. Die voestalpine Foundry Group kann damit ihren Kund:innen noch individuellere hochqualitative Gesamtlösungen in komplexeren Designvarianten anbieten. Damit eröffnet das Unternehmen nicht nur neue Geschäftsfelder für die Zukunft, sondern schafft für seine Mitarbeiter:innen am Traditionsstandort Traisen gleichzeitig neue Entwicklungsmöglichkeiten in einem innovativen Arbeitsumfeld.

Noch mehr Informationen zum 3D-Sanddruckverfahren sind hier zu finden: www.voestalpine.com/giesserei-gruppe