HANSA 10-2019

16 Partner für 3D:

16 Partner für 3D: Industrie entwickelt eine Richtlinie Selective Laser Melting Prozess Das Potenzial von 3D-Druck ist auch in der maritimen Industrie groß. Weil der regulative Rahmen noch fehlt, arbeitet eine Gruppe von Unternehmen an einer Richtlinie. Zu den Herausforderungen der Unternehmen in der maritimen Industrie gehören unter anderem Korrosion, lange Betriebsintervalle und die Alterung von Ersatzteilen. Innovative Fertigungsmöglichkeiten sind deswegen in der maritimen Industrie dringend notwendig. Eine potenzielle Lösung für diese Herausforderungen stellt die Selective Laser Melting Technologie dar. Im Bauraum der Maschinen vom börsennotierten deutsche Unternehmen SLM Solutions mit Hauptsitz in Lübeck sowie einigen internationalen Niederlassungen wird Metallpulver mit Hilfe von mehreren, gleichzeitig arbeitenden Lasern Schicht für Schicht verschmolzen. So sollen in wenigen Tagen qualitativ hochwertige Bauteile entstehen können, die je nach Anforderung und Material sowohl korrosions- als auch hitzebeständig sind. Weil die Herstellung auch an »entlegenen Orten« direkt möglich sowie, je nach Anwendung, in einem kurzen Zeitraum realisierbar ist, kann die Bauteil-Logistik im Idealfall vereinfacht werden. Die Anwendung von 3D-gedruckten Bauteilen ist allerdings, im Gegensatz zu anderen Industrien, in der maritimen Industrie noch selten, da keine standardisierten Richtlinien und Prozesse bestehen. Um das zu ändern und die additive Fertigung für die maritime Industrie zu qualifizieren, haben sich zahlreiche Unternehmen zusammengeschlossen. Innerhalb von zwei aufeinander abgestimmten »Joint Innovation Projects« (JiPs) erarbeiten die mittlerweile 16 Partner eine Richtlinie sowie einen wirtschaftlichen Business-Case für die additive Fertigung, um so qualifizierte, funktionale Metallbauteile (Ersatzteile) für die 22 HANSA Report 3D – Additive Fertigung in der maritimen Industrie – 10 | 2019

Öl-, Gas- und maritime Industrie zu entwickeln. Zu den Partnern gehören: Equinor, BP, Total, Kongsberg, OCAS, Ivaldi Group, TechnipFMC, Siemens, Voestalpine, Vallourec, Aidro, SLM Solutions, Additive Industries, Quintus, HIPtec und das Advanced Forming Research Centre der University of Strathclyde. Die Richtlinie soll dem Endverbraucher die Möglichkeit geben, sich auf die Erfahrung aller Partner in diesem Bereich und auf DNV GL-Vorgaben zu stützen, um so qualitativ hochwertige Bauteile für die jeweilige Anwendung zu beschaffen und/oder herzustellen. Insgesamt soll so nicht zuletzt die Kundenakzeptanz für die Technologie insgesamt erhöht werden. Wie die SLM-Technologie bereits erfolgreich in anderen Branchen eingesetzt werden kann, zeigt das Unternehmen CellCore GmbH, das in Zusammenarbeit mit SLM Solutions ein monolithisches Raketentriebwerk herstellte. Das Bauteil – Injektor und Schubkammer – vereint integrales Design, also die Zusammenfassung der zahlreichen Einzelkomponenten in einem Bauteil, mit multifunktionalem Leichtbau. Kernelement ist die den Angaben zufolge nur mit Hilfe der SLM-Technologie zu fertigende, innenliegende, von CellCore entwickelte Struktur. Sie soll Stabilität garantieren und ist für den Wärmetransport geeignet. Die Eigenschaften dieser Strukturkühlung übertreffen konventionelle Ansätze, wie zum Beispiel rechteckige, konzentrisch verlaufende Kühlkanäle, deutlich. Die Strukturkühlung biete ein optimales Verhältnis zwischen Stabilität und Masseneinsatz und weist einen geringen Strömungswiderstand mit gleichzeitig hoher Wirkungsoberfläche auf, heißt es. Sie sei somit nicht nur effizienter, es würden auch zusätzliche Funktionen integriert. Die Gitterstruktur sorge zudem für eine Gewichtsreduktion im Vergleich zu herkömmlich gefertigten Bauteilen. Sowohl in der Luft- und Raumfahrt als auch in der maritimen Industrie stellt die Bauteilgröße eine Herausforderung dar. Die Maschine SLM800 von SLM Solutions ist mit einem Bauraum von 500 x 280 x 850 mm und einer Quad- Laser Konfiguration (4x 400W oder 4x 700W) auf genau solche Anwendungsfälle ausgelegt. Sie bietet mit einer Aufbaurate von bis zu 171 cm3/h einem großen Bauraum sowie einem integrierten Pulverhandling neue Möglichkeiten in der Serienfertigung großer Bauteile. n Additiv gefertigtes monolithisches Raketentriebwerk aus IN718 © SLM HANSA Report 3D – Additive Fertigung in der maritimen Industrie – 10 | 2019 23