Auf der vom 07. bis 11. März 2017 in Las Vegas stattfindenden CONEXPO-CON/AGG und der IFPE Bau-Expo stellt das Oak Ridge National Laboratory (ORNL) den Messebesuchern den weltweit ersten mit 3D-Druckern hergestellten Bagger vor.

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ORNL Logo.Im letzten Jahr gewannen Studenten der University of Illinois einen Wettbewerb, bei dem sie die Kabine eines Baggers für die Fertigung mit einem 3D-Drucker entwerfen sollten. Der Bagger war bereits für diesjährige CONEXPO-CON/AGG und IFPE in Arbeit. Das ORNL war mit den Forschungsarbeiten so zufrieden, dass man sogar vorschlug, den Bagger später auf dem Mars einzusetzen, falls dies möglich ist. Der fertiggestellte AME Project Bagger wurde nun das erste Mal auf der internationalen Baumesse in Las Vegas vorgestellt.

Der Project AME 3D-Druck-Bagger wurde am ORNL in Knoxville, US-Bundesstaat Tennessee, entwickelt. Er besteht aus insgesamt drei Hauptkomponenten – der 3D-gedruckten Kabine, dem Ausleger und dem Wärmeaustauscher.

Darstellung der Hauptkomponenten.
Schematische Darstellung der drei Hauptkomponenten des Baggers, die mit unterschiedlichen 3D-Druck-Verfahren hergestellt wurden. (Bild: © ORNL)

Das Fahrerhaus wurde in gerade einmal fünf Stunden aus kohlenfaserstoff-verstärktem ABS-Kunststoff hergestellt. Der Ausleger des Baggers ist sieben Fuß lang und wiegt 400 lbs (umgerechnet ungefähr 180 kg). Dieser wurde in gerade einmal fünf Tagen aus Low-Cost-Stahl mit einem Wolf Robotics 3D-Drucker hergestellt. Zugleich kommt ein 13 lb Aluminium-Wärmetauscher zum Einsatz, der mit einem Concept Laser X-line 1000 Pulverbett-3D-Drucker hergestellt wurde.

Fahrerkabine
Auch die Fahrerkabine wurde mit einem 3D-Drucker hergestellt. (Bild: © ORNL)

Die Idee dazu, einen 3D-gedruckten Bagger herzustellen, kam Mitgliedern des CCEFP (Center for Comptact and Efficient Fluid Power) bereits im Jahr 2014, als sie das ORNL besuchten und auf einem der Displays einen 3D-gedruckten Wagen entdeckten. Die Mitglieder diskutierten dann über die Möglichkeiten des Einsatzes der additiven Fertigung in der Fluid- und Mobilgeräteindustrie. So wurde die Idee für AME ins Leben gerufen. ORNL arbeitete daraufhin mit verschiedenen Partnern aus Industrie, Hochschulen und der Regierung zusammen, um das Projekt zu realisieren. Das CCEFP übernahm die zusätzlichen Design- und Ingenieurarbeiten für das AME Project.

Montage der Baggerschaufel.
Montage der Schaufel am AME Project Bagger. (Bild: © ORNL)

Der 3D-gedruckte Bagger soll aufzeigen, wie sich mehrere 3D-Druckverfahren, bei denen Kunststoff und Metall verarbeitet werden, in Kombination mit hochwertigen Maschinen ergänzen können. Auf der Messe wird der Bagger nicht nur herumstehen, sondern auch im Einsatz gezeigt.

„Die Schönheit eines Projektes in dieser Größe und diesem Umfang ist es, dass es viele intelligente Menschen zusammenbringt, um an einer Reihe von Herausforderungen zu arbeiten, während sie ein gemeinsames Ziel erreichen“, äußerte Lonnie Love, Leiterin der ORNL Manufacturing Systems Research Group.

Der 3D-Druck-Bagger des Projects AME wurde von der Association of Equipment Manufacturers (AEM), der National Fluid Power Associtation (NFPA), dem Oak Ridge National Laboratory (ORNL), dem Center for Compact and Efficient Fluid Power (CCEFP) und der National Science Foundation (NSF) sowie den beteiligten Universitäten entworfen und gebaut. Unterstützt wurde das Projekt zugleich vom DOE’s Office of Energy Efficiency and Renewable Energy.

Seitenansicht des Baggers.
Seitenansicht des komplett montierten einsatzbereiten AME Project Baggers. (Bild: © ORNL)

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