Siemens Energy testet 3D-Druck mit Verbundwerkstoffen für Generatorteile

Continous Composites ist ein Start-up, das mit seiner CF3D-Technologie (Continuous Fiber 3D Printing) den 3D-Druck mit Verbundwerkstoffen verbessern möchte. Der CF3D-Prozess ermöglicht unter anderem den 3D-Druck von Endlosfaserverstärkungsmaterialien entlang optimaler Wege. Mit Generatorteilen für Siemens Energy stellte Continuous Composites laut einem Artikel die Leistung seiner Technik in einem Praxisbeispiel unter Beweis.

Details zur Herstellung 3D-gedruckter Generatorteile

Gemeinsam mit Siemens Energy und dem Materialunternehmen Arkema arbeitet Continuous Composites seit mehreren Jahren an glasfaserverstärktem Polymer (GFK). Die Glasübergangstemperatur (Tg) von 227 ° C ermöglicht es Anwendern, mit dem duroplastischen Hochtemperaturpolymer große, komplexe Teile herzustellen, die mit herkömmlichen Verbundherstellungsverfahren nicht möglich wären. Das Material zeigte Faservolumenfraktionen (FVF) von über 50% bei einem Hohlraumgehalt von weniger als 1,5%.

Die 3D-gedruckten Generatorteile, die sonst aus Metallguss hergestellt worden wären, entstanden aus GFK und dem CF3D-Prozess. Der 3D-Druck von GFK-Teilen mit dem CF3D-Verfahren ist bis zu fünfmal günstiger in der Herstellung und verkürzt die Vorlaufzeiten von bis zu zehn Monaten auf drei Wochen. Das GFK erfüllt außerdem die Temperaturanforderung für Siemens Energy-Generatoren und andere Anwendungen. Schon vor zwei Jahren haben wir in einem Artikel die Frage gestellt, ob der 3D-Druck die traditionelle Fertigung verdrängen wird.

Zukunftsaussichten

Laut den Partnern sind Energieeinsparungen in Höhe von 1 Mio. USD aufgrund langfristiger Ausfallzeiten von Energieausrüstungen möglich.

Dr. Joel Alfano, Principal Technology Development Engineer bei Siemens Energy, erklärt:

„Die überlegene mechanische Leistung von CF3D® in Verbindung mit der erheblichen Reduzierung der Kosten und der Vorlaufzeit führte zu unserer Auswahl kontinuierlicher Verbundwerkstoffe. Die Möglichkeit, eine metallische Generatorkomponente durch Verbundwerkstoffe zu ersetzen, die AM nutzen, ist ein großer Durchbruch bei der Lösung der Einschränkungen, mit denen wir in der Energiebranche konfrontiert sind, und die CF3D®-Technologie macht dies möglich.“

Es ist noch nicht bekannt, ob Siemens die Technologie für die Herstellung von Metallersatzteilen für die Energieerzeugung einsetzen wird. Es scheint bislang nur ein erster Einblick in die Anwendung der Technologie zu sein. Über die weitere Entwicklung erfahren Sie auch in Zukunft mehr im 3D-grenzenlos Magazin (Newsletter abonnieren).

Continuous Composites & Siemens Kollaboration im Video