Freiformschmiede kombiniert Fertigungsverfahren
von Alexander Kirschbaum
Die Rosswag GmbH aus Pfinztal kombiniert die archaische Technologie des Schmiedens mit Selektivem Laserschmelzen (SLM). Für eine Fallstudie wurden auf den Grundkörper eines Turbinenrads die Schaufelgeometrien additiv aufgebaut – inklusive innenliegender Kanälen zur Grenzschichtbeeinflussung. Damit nutzt Rosswag die Vorteile beider Verfahren, um eine ressourcen- und kosteneffiziente Herstellung von massiven Bauteilen mit komplexen, innenliegenden Strukturen zu realisieren.
"Durch die Kombination der beiden Fertigungsverfahren Schmieden und Selektives Laserschmelzen entstehen neue Produkte, die durch eine innovative Prozesskette trotz hoher Komplexität effizient gefertigt werden können", so Geschäftsführer Dr.-Ing. Sven Donisi. "Ziel ist es, die Prozesskette zu optimieren und damit die Effizienz bei der Herstellung bestimmter Bauteile zu steigern." Dies geschieht, indem die positiven Eigenschaften der beiden Herstellungsverfahren in den jeweiligen Geometrieelementen miteinander kombiniert werden.
Ausbau der generativen Fertigung
Die Grundidee liegt darin, massive Bauteilbereiche, mit einem großen Anteil an Materialvolumen, konturnah im Freiformschmiedevorgang herzustellen. Das Metall-Rohteil ist hochbelastbar und wird faserverlauf gerecht geschmiedet. Darauf wird anschließend, nach einer CNC-Bearbeitung der Fügefläche, in der SLM-Anlage additiv aufgebaut, um komplexen Strukturen zu ergänzen. Dies wurde zunächst in einem Fallbeispiel realisiert. Die neuentwickelte und optimierte Prozesskette ermöglicht dank Additiver Fertigung zusätzlich neue konstruktive Freiheiten bei komplexen Geometrien und innenliegenden Strukturen.
Das süddeutsche Familienunternehmen hat seit 2015 die Jahrtausende alte Schmiedetechnologie um 3D-Druck erweitert. Seitdem ermöglicht die Additive Fertigungsanlage SLM280HL die Herstellung endkonturnah gefertigter, metallischer Bauteile ergänzend zum Schmiedebetrieb. "Mit diesem Schritt in Richtung generative Fertigung wird einerseits das angebotene Produktportfolio erweitert und andererseits langfristig die Auswirkung der Substitution von Schmiedebauteilen reduziert", erläutert der Geschäftsführer.
Prozesskette von Metall-Pulverproduktion bis zur Qualitätssicherung
Ressourceneffizienz ist ebenfalls ein wichtiges Thema. Rosswag plant für die Zukunft die Herstellung von individuellen, prozessoptimierten Metallpulvern aus Schmiederesten sowie aus dem firmeneigenen 6.000 Tonnen umfassenden Materiallager mit über 400 verschiedenen Werkstoffen. Das Unternehmen verfolgt das Ziel, die Bereiche der generativen Fertigung und Ingenieursdienstleistungen weiter auszubauen. So will Rosswag den Kunden nicht nur als Dienstleister unterstützen, sondern als Konstruktions- und Entwicklungspartner mit einer ganzheitlichen, firmeninternen Fertigungskette.
Quelle: Leichtbau BW, Rosswag Bildtext: Die Rosswag GmbH nutzt die Vorteile von Schmieden und 3D-Druck, um eine ressourcen- und kosteneffiziente Herstellung von massiven Bauteilen mit komplexen, innenliegenden Strukturen zu realisieren, wie bei diesem Metall-Turbinenrad. (Foto: Leichtbau BW)
