Fraunhofer IWS installiert europaweit einzigartigen Industrie-3D-Drucker

»SpreeTec neXt«: Pulverbettbasierte additive Laserfertigungsanlage soll auch der Lausitz neue Impulse geben

31.10.2023

Die neue additive Fertigungsanlage des Fraunhofer IWS wird aus metallischen Pulvern schichtweise besonders große Bauteile mit komplexer Geometrie erzeugen: zum Beispiel Brennkammern für Wasserstoff-Energiesysteme oder Schaufelradeinhausungen für Turbinen

Das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS in Dresden installiert einen europaweit einzigartigen industriellen 3D-Drucker. Die additive Fertigungsanlage des Herstellers Farsoon basiert auf dem selektiven Laserstrahlschmelzen im Pulverbett. Sie kann aus Aluminium, Titan, Nickel, Eisen, Kupfer und anderen metallischen Pulvern schichtweise besonders große Bauteile mit komplexer Geometrie erzeugen.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer IWS richten ihre Forschungs- und Entwicklungsarbeiten mit der Fertigungsanlage auf komplexe, großvolumige Bauteile wie beispielsweise Brennkammern für Wasserstoff-Energiesysteme, Schaufelradeinhausungen für Turbinen und andere komplexe Maschinen-Komponenten oder Werkzeuge. Gemeinsam mit der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg (BTU) planen sie im Verbundvorhaben »SpreeTec neXt« unter anderem in der Lausitz neue Fertigungsprozesse und Wertschöpfungsketten für die Zeit »nach der Kohle« zu etablieren. Auch neue Geschäftsmodelle für die Reparatur schwer verfügbarer landwirtschaftlicher, energietechnischer oder industrieller Ersatzteile sind damit absehbar.

Alleinstellungsmerkmale für den regionalen Mittelstand

»Mit solcher Anlagentechnik kann sich der ostdeutsche Mittelstand mit Hilfe des Fraunhofer IWS besondere Alleinstellungsmerkmale erarbeiten«, betont Institutsleiter Prof. Christoph Leyens. »Vor allem in der Transformationsregion Lausitz geben Projekte wie »SpreeTec neXt« der regionalen Wirtschaft neue Impulse.« Zwar verfügen inzwischen bereits einige Betriebe über 3D-Drucker. Doch diese Geräte sind in ihren Fähigkeiten meist limitiert: Sie sind beispielsweise lediglich auf Kunststoff-Prototypen spezialisiert, können nur vergleichsweise kleine metallische Komponenten erzeugen oder zwar große, aber dafür eher weniger komplex geformte Bauteile mit anderen Fertigungsverfahren wie dem Auftragschweißen. Moderne 3D-Drucker wie die am Fraunhofer IWS mischen indes die Karten neu: Die neue AM-Anlage kann Bauteile generieren, die bis zu 62 mal 62 mal 110 Zentimeter messen.

»Damit bietet diese Anlage ganz neue Möglichkeiten, selbst sehr große Bauteile mit komplexer Geometrie in hoher Qualität additiv zu fertigen«, erklärt Dr. Lukas Stepien, der am Fraunhofer IWS die Gruppe für Pulverbettverfahren und Drucken leitet. »Damit eröffnet sie Einsatzchancen für den industriellen 3D-Druck in noch mehr Branchen und Anwendungen.«

Vorstellbar ist beispielsweise ein dezentrales Additive Manufacturing (AM) dort, wo permanent neue Komponenten und Werkzeuge für kleine Losgrößen gebraucht werden oder Ersatzkomponenten nur schwer zu beschaffen sind. Interessant ist das unter anderem für den Automobilbau, die Luft- und Raumfahrt, die Energieanlagenwirtschaft und den Werkzeugbau. Derartige AM-Großanlagen können künftig auch die schnelle Ersatzteilbeschaffung für hochwertige Landmaschinen im Agrarsektor erleichtern.

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