Zukunft neu denken: Erste Metallteile aus dem 3D-Drucker 3 Minuten Lesezeit
Innovation

Zukunft neu denken: Erste Metallteile aus dem 3D-Drucker

Viktoria Steininger
Holds editorial responsibility for blog topics, is researching and writing articles. Her stories give insights into the world of the voestalpine Group.

Im neu eröffneten voestalpine Additive Manufacturing Center in Düsseldorf wird Metallverarbeitung neu gedacht. Erste Teile aus dem 3D-Drucker zeigen, was möglich ist.

Rasend schnell huscht der Laser mit kleinen Blitzen über das graue Pulver. Nur für einen kurzen Moment sind die Metallflächen erkennbar, die einmal eine Halterung werden sollen. Jedes Mal, wenn der Laserstrahl das Metall aufgeschmolzen hat, senkt sich das Werkstück, und eine neue Pulverschicht wird aufgetragen. So entstehen Schicht für Schicht auch komplexeste und filigrane Bauteile, die mit herkömmlichen Verfahren nur unter großem Aufwand oder gar nicht herstellbar wären. Werkstücke mit Hohlräumen zum Beispiel.

Innovativer Prozess Metal Additive Manufacturing

Beim innovativen Verfahren Metal Additive Manufacturing geht es, einfach ausgedrückt, um 3D-Druck von Metallteilen. Genauer beschreibt das Laserstrahlschmelzen einen Prozess, bei dem auf Basis von dreidimensionalen Konstruktionsdaten Bauteile Schicht für Schicht aus Metallpulver aufgebaut werden. Ausgangsmaterialien sind bespielweise metallische Werkstoffe wie Stähle aus dem voestalpine-Konzern, Titan oder Aluminiumlegierungen – alles in Pulverform, so dünn wie ein menschliches Haar. Beim selektiven Strahlschmelzen, zu dem auch das Laserschmelzen zählt, erzeugt ein Laserstrahl die nötige Hitze und schmilzt auf der Oberfläche eines Pulverbettes die Kontur des Bauteils. Das Material erstarrt und bildet eine feste Schicht. Anschließend senkt sich die Grundplatte um eine Schichtdicke ab, und es wird erneut Pulver aufgetragen. Dies wiederholt sich so lange, bis das Teil vollständig aufgebaut ist. Das überschüssige Pulver wird gesiebt und wiederverwendet.

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Komplexeste Formen ohne Materialverlust

Wie bei allen Laserschmelzverfahren muss man auch im neuen voestalpine Additive Manufacturing Center (AMC) in Düsseldorf, das am 14. September 2016 offiziell eröffnet wurde, Geduld mitbringen. „Der Druck eines Fahrwerksteils von der Größe einer Kaffeetasse kann etwa zehn Stunden dauern“, erzählt Geschäftsführer Eric Klemp. Bei komplexen Teilen ist das mitunter immer noch schneller als Drehen, Fräsen oder Erodieren. Mit dem Verfahren lassen sich Bauteile formen, die mit herkömmlichen Verfahren kaum möglich wären. Daher sehen Experten gerade in Nischen das große Potential des Laserstrahlschmelzens: Ersatzteile für Oldtimer könnten ebenso aus dem 3D-Drucker kommen wie individuelle Hüftgelenke oder leichte Halterungen für Kabinenkammern im Flugzeug. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren entsteht beim Laserstrahlschmelzen auch kein Abfall, da nichts in Form von Spänen abgetragen, sondern das Rohmaterial gezielt aufgebaut wird.

 

Additive Manufacturing

Additive Manufacturing

Platz zu wachsen

Derzeit stehen zwei Laserschmelzanlagen mitten in der Halle des voestalpine Additive Manufacturing Centers. Eine weitere soll bis Ende des Geschäftsjahres dazu kommen. „Wir haben Platz vorbereitet, zu wachsen“, sagt Klemp. Bisher läuft alles nach Plan. Im April 2016 haben Klemp und seine Kollegen – vor allem Maschinenbauer wie er selbst und Wirtschaftsingenieure – die neuen Büroräume bezogen. Aktuell sind sechs Mitarbeiter im AMC beschäftigt, und der Bedarf an Kompetenzen und Ressourcen steigt weiter.voestalpine-additive-manufacturing-center_drucker-und-mitarbeiter

Neu denken und Zukunft gestalten

Die Mitarbeiter im AMC sollen vor allem über den Tellerrand hinausdenken, ausgetretene Pfade verlassen. „Es geht nicht darum, die Dinge so zu machen, wie wir sie schon immer gemacht haben, sondern um ganz neue Lösungen“, sagt Reinhard Nöbauer, Mitglied des Vorstandes der Special Steel Division. Zu seinem Verantwortungsbereich, die Business Unit „Value Added Services“, gehört das AMC. Im Entwicklungs- und Testzentrum wird nicht nur am Metallpulver geforscht. Hier wird auch das Wissen hinsichtlich der Herstellung von Bauteilen und deren Einsatz für den gesamten Konzern gesammelt, um die Kunden später bestmöglich beraten zu können. Trotz aller Möglichkeiten steht die Technologie jedoch noch am Anfang. „In diesem Kompetenzzentrum erarbeiten wir uns das Wissen, um für die Zukunft gerüstet zu sein und sie mitzugestalten“, so Nöbauer.

    Viktoria Steininger