Das Bremer Institut für angewandte Strahlentechnik (BIAS) hat vor Kurzem eine neue Lichtbogen-Schweißanlage erhalten. Mit diesem, derzeit größten 3D-Drucker für metallische Luftfahrtkomponenten in Bremen, sollen unter anderem Komponenten für Airbus entstehen. Das Gerät nutzt das vom Anlagenhersteller Gefertec entwickelte 3DMP®-Verfahren.

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Der Berliner Anlagenhersteller Gefertec entwickelte das 3D-Metall-Druckverfahren 3DMP®, worüber wir bereits berichtet hatten. Es bietet besonders hohe Auftragsraten und könnte sich als Schlüsseltechnologie etablieren. Im Rahmen des Verbundprojekts REGIS finden am BIAS (Bremer Institut für angewandte Strahltechnik) Forschungsarbeiten an einem industriellen 3D Drucker statt, die auf Grundlage des Lichtbogenschweißens arbeitet. Laut einem Artikel auf der Webseite „Innovations Report“ wurde das Gerät am 26.6.2018 in Betrieb genommen und ist mit einem Bauraumvolumen von 0,46 m³ der größte Metall-3D-Drucker im Raum Bremen. Es entstehen hier unter anderem Luftfahrtkomponenten für Airbus.

Neue Lichtbogen-Schweissanlage am BIAS
Neue Lichtbogen-Schweißanlage am BIAS wurde Ende Juni 2018 in Betrieb genommen (Bild © Airbus).

In der Luft– und Raumfahrt sind besonders technisch ausgereifte additive Fertigungsverfahren gefragt, die sich für die Herstellung metallischer Strukturbauteile mit geringer Wandstärke eignen. Das Verbundprojekt REGIS (Realisierung additiv gefertigter Integralstrukturen) vereint unterschiedliche Partner aus Luft- und Raumfahrtindustrie, Anlagenhersteller und weitere Forschungseinrichtungen. Ziel ist es, homogene Materialeigenschaften bei der Fertigung von Titan und Aluminium mit dem 3DMP®-Verfahren sicherzustellen. Geometrische Beschränkungen sollen beim Fertigen von 3D-gedruckten Bauteilen aufgehoben werden.

Das 3DMP®-Verfahren

Mitarbeiter am BIAS vor einem gedruckten Aluminiumbauteil
BIAS legt den Fokus der Arbeit auf die Untersuchung des Einflusses der Wärme- und Schutzgasführung auf die mechanischen Eigenschaften von Titan- und Aluminiumbauteilen (Bild © Airbus).

Das 3DMP®-Verfahren ist ein lichtbogenbasiertes additives Fertigungsverfahren. Mittels CAD-Software werden Bauteile entworfen um diese anschließend in CAM-Modelle, einzelne digitale Druckschichten, zu zerlegen. Anhand der Modelle werden schichtweise endkonturnahe Rohlinge aus Metall durch einen Metall-Schutzgas-Schweißprozess schnell und kostengünstig produziert. Nachdem das Objekt gedruckt wurde, wird es mittels 3D-Scan vermessen. Mit den Oberflächenmessdaten wird das Fertigteil gefräst.

 

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Vorteile

  • Kurze Prozesszeiten dank hoher Auftragsraten und weniger Fertigungsschritte.
  • Es entstehen großvolumige Bauteile ohne Begrenzung durch eine Baukammer.
  • Der kostengünstige Draht, der als Ausgangsmaterial verwendet wird, sorgt für eine hohe Materialausnutzung und geringe Werkzeugkosten.

BIAS legt den Fokus der Arbeit auf die Untersuchung des Einflusses der Wärme- und Schutzgasführung auf die mechanischen Eigenschaften von Titan- und Aluminiumbauteilen. So werden konstant homogene Materialeigenschaften garantiert. BIAS möchte eine Online-Prozessüberwachung der Temperatur des Druckobjekts entwickeln. Dazu sollen die am BIAS erhaltenen emissionswertkompensierten, flächenaufgelösten Temperaturfeldmessungen in das Anlagenkonzept integrieren werden. Bleiben Sie mit unserem kostenlosen 3D-Druck-Newsletter auch weiterhin über Neuigkeiten aus diesem Bereich auf dem Laufenden (jetzt hier abonnieren).

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