Luftfahrtzulieferer Premium Aerotec hat mit Daimler und EOS im Technologiezentrum Varel eine erste Pilotanlage für Additive Manufacturing von Metallteilen in Betrieb genommen. Die Partner hatten seit Start ihres Projektes „NextGenAM“ im Mai 2017 den gesamten AM-Prozess auf Automatisierungspotenziale hin untersucht.
Ziel ist eine wirtschaftliche Prozesskette für Aluminium-Bauteile in Automobilbau, Luft-und Raumfahrt. Die Pilotanlage besteht aus Maschinen zur additiven Fertigung, zur Nachbearbeitung und Qualitätssicherung. Den Angaben zufolge erfolgt der Großteil der additiven und konventionellen Prozessschritte nun vollautomatisiert und integriert – manuelle Schritte wurden eliminiert.
Kern der Pilotproduktionskette ist das neue Metall-Lasersintersystem EOS M 400-4. Das System wird in Kombination mit den Peripherielösungen des Shared-Modules-Konzepts von EOS eingesetzt.
Rüsten und Nacharbeiten parallel zum AM-Prozess
Im Ergebnis können das Befüllen und Entleeren des Systems mit dem Aluminiumwerkstoff, das Rüsten des Systems zur Vorbereitung eines neuen Bauauftrags sowie das Auspacken der gefertigten Bauteile aus dem Pulverbett unabhängig vom und parallel zum eigentlichen AM-Bauprozess durchgeführt werden. Der Transport der additiv gefertigten Bauteile zwischen den einzelnen Stationen erfolgt dabei vollautomatisiert und unter Schutzgas in einem Container auf einem fahrerlosen Transportfahrzeug.
Auch die anschließende Nachbearbeitung ist automatisiert: Ein Roboter nimmt die Bauplattform mit den Bauteilen aus der Rüststation und legt sie zur Wärmenachbehandlung in einen Ofen. Derselbe Roboterarm entnimmt die Bauplattform anschließend wieder und bringt sie für die Qualitätssicherung zu einer 3D-Vermessungsstation. Abschließend gelangt die Bauplattform zu einer Säge, welche die Teile von der Plattform trennt. Damit sind die Bauteile bereit zur weiteren Nutzung.
Das Ziel: die wirtschaftliche Serienfertigung
„In diesem Projekt haben wir es bereits geschafft, die Produktionskosten für ein Bauteil deutlich zu reduzieren“, sagt Dr. Thomas Ehm, Vorsitzender der Geschäftsführung von Premium Aerotec.
Dr. Tobias Abeln, Geschäftsführer Technik und Entwicklung (CTO), EOS sagt: „Die Integration des AM-Produktionsprozesses in eine automatisierte Fertigungslinie ist ein wichtiger Meilenstein für einen breiten Anwendungsbereich unserer Technologie in der Serienproduktion.“
Jasmin Eichler, Daimler AG, Leiterin Forschung Future Technologies: „Der 3D-Druck ist auf dem besten Wege, sich im Automobilbereich als zusätzliche variantenreiche Produktionsmethode zu etablieren. Mit diesem gemeinsamen Vorentwicklungsprojekt kommen wir einen erheblichen Schritt weiter in Richtung Wirtschaftlichkeit. Damit wird der Grundstein gelegt für eine künftige Realisierung größerer Stückzahlen im automobilen Serienproduktionsprozess – mit gleicher Zuverlässigkeit, Funktionalität, Langlebigkeit und Wirtschaftlichkeit wie bei Bauteilen aus konventioneller Fertigung.“
Ausblick
In den kommenden Monaten wird die Pilotprozesskette im Technologiezentrum in Varel weiter getestet und Teile der Anlage werden auditiert. Somit soll das Projekt seinem Ziel, hochkomplexe Bauteile aus Aluminium besonders wirtschaftlich additiv in Serie zu fertigen, kontinuierlich näher kommen.
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