Kommentar Trendthema
Dipl.-Ing. Michael Szczesny, Stellvertretender Vorstandsvorsitzender der EWM AG - © EWM AG
13.08.2018

Die Lichtbogen-Revolution

Der Lichtbogen revolutioniert die Additive Fertigung

Die Additive Fertigung mit dem Lichtbogen steht zwischen ersten Erfolgen und noch zu lösenden Herausforderungen. Dipl.-Ing. Michael Szczesny ist stellvertretender Vorstandsvorsitzender der EWM AG und in dieser Position verantwortlich für die gesamte Forschung und Entwicklung des Unternehmens. Er erklärt, welche Herausforderungen aus der Additiven Fertigung mit Lichtbogen für die Unternehmen entstehen.

Herr Szczesny, die Additive Fertigung mit Lichtbogen gewinnt zunehmend an Bedeutung. Wie beurteilt die Industrie die aktuelle Situation?

Für die Industrie ist es sehr wichtig, dass bei der Additiven Fertigung mit Lichtbogen die beabsichtigten Bauteileigenschaften sichergestellt sind. Erste Erfolge dazu sind gegeben ‒ beispielsweise kommen mit Lichtbogen additiv gefertigte Bauteile bereits in der Luftfahrttechnik zum Einsatz. Darauf aufbauend wird es nun darauf ankommen, eine weitgehend abstrahierte Kenntnis der Zusammenhänge zu gewinnen − zum einen unter Berücksichtigung der Werkstoffe, zum anderen im Hinblick auf Formen und Geometrien.

In welchem Zeitraum ist hier mit weiteren Ergebnissen zu rechnen?

Weil das Themenfeld sehr komplex ist, gehe ich davon aus, dass erste richtungsweisende Erkenntnisse kurz- bis mittelfristig gewonnen werden können, gegebenenfalls jedoch erst einmal als Insellösung. Wir als Unternehmen stellen jedoch fest, dass auf dem Markt und in der Forschung eine ausgeprägte Mobilität vorhanden ist, sodass solche Puzzleteile durchaus zusammengefügt werden können.

Dennoch ist es wichtig, immer wieder auch die Frage nach der Wirtschaftlichkeit zu stellen. Noch ist offen, inwiefern das Erzielen einer höheren Qualität mit einem Kostenzuwachs verknüpft ist. Das können die Anwender erst bewerten, wenn dazu tiefergehende Forschungsergebnisse vorliegen.

Wie kann die Industrie dabei unterstützen bzw. Einfluss nehmen?

Was die noch bestehenden Herausforderungen betrifft, denen sich die Additive Fertigung mit Lichtbogen zu stellen hat, befindet sich die Industrie in einer zentralen Position. Denn sie Sie entscheidet wesentlich mit, inwiefern das Verfahren breiter eingesetzt werden kann (Investitionskosten, Wirtschaftlichkeit, Sinnhaftigkeit) und inwieweit auch die Bereitschaft zu Veränderungen in der Produktionskette und im Produktdesign akzeptiert und toleriert werden.

Die Serienfähigkeit der Bestandteile einer möglichen Anlage ist grundsätzlich gegeben, da die Stromquellen, die zurzeit für die additive Fertigung eingesetzt werden, bereits beim Verbindungsschweißen im Serieneinsatz sind. Die Herausforderung ist es, die Potenziale und die Grenzen der Verfahrensweise für die praktische Anwendung zu erkennen und bewerten zu können. Wir müssen als Industrie dieses Verfahren ohne Vorurteile nach Wirtschaftlichkeit und nach Funktion der Bauteile bewerten.

Gleichwohl muss es uns gelingen, den Mehrwert zum Produkt quantifizieren zu können. Eine reine Substitution wird meines Erachtens nur ein schwaches Argument bleiben. Im Vergleich zu anderen additiven Verfahren liegt es meiner Meinung nach jedoch auf der Hand, dass durch den bereits bestehenden großflächigen Einsatz der Lichtbogentechnik zum Verbindungsschweißen in der Industrie eine deutlich niedrigere Eintrittsbarriere für dieses Verfahren existieren wird.

Abgesehen von den technologischen Aspekten und den Herausforderungen bei der praktischen Anwendung ‒ welche weiteren Aspekte gilt es bei der Additiven Fertigung mit Lichtbogen zu berücksichtigen?

Anwender präferieren ein schlüsselfertiges Konzept. Die additive Fertigung im Allgemeinen setzt jedoch bereits im Produktdesign eine Änderung voraus. Beides wirkt sich auf die Qualifikation von Fachkräften aus. Deshalb nehme ich an, dass wir sowohl Konstrukteure als auch Fertigungsplaner und Einrichter zumindest trainieren müssen, um die Technologie zu verbreiten.

Ein mit Lichtbogen additiv gefertigter Turbolader. - © Gefertec GmbH
Ein mit Lichtbogen additiv gefertigter Turbolader. © Gefertec GmbH

Wenn sich die Additive Fertigung mit Lichtbogen durchsetzt, wird die Frage nach der Standardisierung interessant. Eine Normung bzw. ein hoher Standardisierungsgrad kann sowohl hemmend als auch vorteilhaft sein. Diesen Spagat zu lösen ist nicht einfach. Ich glaube, dass zumindest produktspezifisch klare Vorgaben gemacht werden müssen, um so auch den geregelten Bereich bedienen zu können. Außerdem gehe ich davon aus, dass wir langfristig an der Normungsarbeit nicht vorbeikommen werden. Damit würden auch die Sicherheit und die Einsatzfähigkeit des Verfahrens und der gesamten Produktionskette erhöht.“    (Szcz/Tsch)

Schlagworte

Additive FertigungForschungLichtbogenProduktion

Verwandte Artikel

16.09.2020

Stärkung für Industrieforschungs-einrichtungen in der Krise

Industrieforschungseinrichtungen in strukturschwachen Regionen mit coronabedingten Umsatzeinbußen können für bestimmte Förderprojekte mehr Fördermittel beantragen.

Forschung FuE Industrieforschung KMU
Mehr erfahren
Additiv gefertigte Bauteile, wie dieser Gelenkausleger eines Baggers, können die Flexibilität und die Effizienz in der Produktion erhöhen.
DVS Group
09.09.2020

Zwei neue DVS-Veranstaltungen zur Additiven Fertigung

Was verbirgt sich hinter der Additiven Fertigung? Und wo werden formgebende Schweißprozesse nutzbringend angewende? Antworten darauf und auf weitere Fragen liefern zwei n...

Additive Fertigung Additive Manufacturing Forschung Schweißen Schweißtechnik
Mehr erfahren
Schematische Darstellung der Dosiersysteme.
06.09.2020

Additive Fertigung von multifunktionalen Bauteilen

Ein Team des IKTS hat eine Anlage entwickelt, mit der sich unterschiedliche Werkstoffe zu einem einzigen additiv gefertigten Bauteil fertigen lassen.

Additive Fertigung Additive Manufacturing Keramik Metall Multi Material Jetting Werkstoffe
Mehr erfahren
Es entstehen schichtweise komplex geformte Kupferteile – zum Beispiel Kühlkörper.
25.08.2020

Additive Fertigung: Grüner Laser schmilzt reines Kupfer

Bisher gelang es nicht, im 3D-Druck reines Kupfer vollständig aufzuschmel-zen. Deshalb setzt das Fraunhofer IWS nun einen grünen Laser ein, der das Metall nahezu defektfr...

Additive Fertigung Additive Manufacturing Automobilindustrie Kupfer Raumfahrtindustrie
Mehr erfahren
Bauteil SLM-Planetengetriebe LASER
DVS Group
24.08.2020

Additive Fertigung: Erfolgreiches EU-Projekt zur Ausbildung

Die Inhalte aus dem europäischen Bildungsprojekt für Additive Fertigung „CLLAIM“ werden in ein modulares Ausbildungssystem überführt.

Additive Fertigung Additive Manufacturing Ausbildung Fachkräfte Internationales Qualifizierung
Mehr erfahren