Ressourceneffiziente Fertigungsstrategie durch die hybride Kombination aus Schmiedeprozess und Metall 3D-Druck

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Die Rosswag GmbH hat einen ganzheitlichen Fertigungsprozess entwickelt, mit welchem die Rohstoffeffizienz bei der Fertigung von additiven Hybridbauteilen gesteigert werden kann.

Bei der innovativen Prozesskette wird aus Schmiedereststücken, die bei der Fertigung von Freiformschmiedebauteilen anfallen, Metallpulver hergestellt. Dieses Metallpulver wird anschließend mittels Metall 3D-Druck (Selektives Laserschmelzen, SLM) genutzt, um auf den hochfesten Schmiederohling endkonturnahe und funktionsoptimierte Metallstrukturen aufzubauen.

Beim konkreten Beispiel des Schmiede-SLM-Impellers sinkt der Materialeinsatz mit dieser Fertigungsstrategie um 50 % und der notwendige Bearbeitungsaufwand bei der CNC-Nacharbeit sogar um 90 %. Weiterhin können in die Schaufelgeometrien Kanalstrukturen eingebracht werden, die konventionell so nicht realisierbar sind und einen positiven Einfluss auf den Systemwirkungsgrad bei der Anwendung in der Strömungsmaschine haben. Eine ausschließlich additive Fertigung des gesamten Bauteils ist unwirtschaftlich. Die Hybridfertigung kombiniert jedoch die Vorteile der beiden Fertigungsverfahren Schmieden und Selektives Laserschmelzen in den jeweiligen Geometrieelementen.

Die von Rosswag unter dem Markennamen ForgeBrid® vertriebenen Hybridbauteile entstehen durch den ganzheitlichen, firmeninternen Fertigungsprozess aus einer identischen Materialcharge für eine stoffschlüssige Verbindung an der Fügestelle.

Für die ressourceneffiziente Prozesskette in Verbindung mit der innovativen Recyclingstrategie wurde die Rosswag GmbH von der Bundesagentur für Umwelt und Energie mit dem Deutschen Rohstoffeffizienzpreis 2016 ausgezeichnet.

Bild: © BGRPhotothek

Personen v.l.: Uwe Beckmeyer – Parlamentarische Staatssekretär , Peter Hofmann – Geschäftsführer Indutherm GmbH , Kirsten Walczak – Geschäftsführerin Rosswag GmbH,  Dr.-Ing. Sven Donisi – Geschäftsführer Rosswag GmbH, Prof. Dr. Ralph Watzel – BGR-Präsident

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Rosswag Engineering
Die Rosswag GmbH ist hauptsächlich unter dem Namen Edelstahl Rosswag bekannt für die über 100jährige Erfahrung beim Umgang mit Metallwerkstoffen. Gegründet im Jahr 1911 ist der familiengeführte Betrieb mit über 200 Mitarbeitern einer der weltweit führenden Anbieter für Freiformschmiedeprodukte bis 4,5 t Stückgewicht, die in einer ganzheitlichen Prozesskette firmenintern gefertigt werden. Das tiefgreifende Know-how in den Fertigungs- und Prüfprozessen spiegelt sich in der hohen Qualität der Endprodukte wieder, welche unter großen Belastungen beispielsweise in der Luft- und Raumfahrtindustrie oder im Energiemaschinenbau eingesetzt werden. Mit über 30 Mitarbeitern alleine im Bereich der Qualitätssicherung werden individuelle Prozessablaufpläne festgelegt, um die spezifischen Anforderungen an die mechanisch-technologischen Bauteileigenschaften einhalten zu können. Zudem werden die Produkte nach dem Schmiedeprozess, der Wärmebehandlung oder der CNC-Bearbeitung im eigenen Prüf- und Werkstofflabor auf die qualitätsrelevanten Eigenschaften hin untersucht.Die im Jahr 2014 gegründete Division Rosswag Engineering erweitert das Produktportfolio um Ingenieursdienstleistungen und innovative Fertigungsverfahren. Die Eingliederung des additiven Fertigungsverfahrens Selektives Laserschmelzen (SLM) ermöglicht die Herstellung funktionsoptimierter, metallischer Bauteile ergänzend zum Schmiedebetrieb. Das über Jahrzehnte aufgebaute Know-how im Bereich der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik dient in Verbindung mit der ganzheitlichen, firmeninternen Prozesskette als Grundlage, um den Zukunftsbereich auf- und auszubauen. Die im Unternehmen integrierte Abteilung der additiven Fertigung wurde im Jahr 2017 um die firmeninterne Metallpulverherstellung für die Materialentwicklung ergänzt.