Danke für ein erfolgreiches SAAM-Event!
FIRST CONTACT – FIRST IMPACT. Technologiebriefing SAAM
Im Forschungsprojekt "I AM Huge" untersuchen wir zusammen mit der Firma Buchberger unter der wissenschaftlichen Leitung von Prof. Dr.-Ing. Anton Schmailzl vom Technologiecampus Parsberg-Lupburg die SAAM-Technologie, das auf dem Unterpulverschweißen basierende Submerged Arc Additive Manufacturing. Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF), betreut vom Projektträger Karlsruhe (PTKA). Am 16.10.2024 haben wir Fachleute quer durch alle Branchen zum Expertengespräch geladen – bewusst zu einem sehr frühen Stand der Entwicklung, um den Bedarf der Praxis zu ermitteln und aus Anwenderperspektive wichtige Impulse für die weiteren Untersuchungen zu erhalten.
Additive Manufacturing (AM) bietet viele Möglichkeiten zur Herstellung von metallischen Bauteilen. Jedes Verfahren hat seine eigene Charakteristik und ist für bestimmte Anwendungen besser als für andere geeignet. Bisher war jedoch allen eins gemeinsam: Die Größenlimitierung, die eine wirtschaftliche Herstellung großformatiger Metallkomponenten nahezu unmöglich macht. Das Ziel des Forschungsprojekts zu SAAM ist, großvolumige Bauteile über 50 kg um 50 % günstiger herstellen.
Wie funktioniert SAAM?
Submerged Arc Additive Manufacturing (SAAM) ist eine neue Technologie, die das traditionelle und sehr zuverlässige Unter-Pulver-Schweißverfahren mit modernster additiver Fertigung kombiniert, um große und komplexe Metallbauteile effizient herzustellen.
1. Materialvorbereitung
SAAM beginnt mit der Auswahl des geeigneten Metall-Drahts, der als Ausgangsmaterial dient. Dieser Draht wird durch eine gesteuerte Zuführung in den Prozess eingespeist. Zusätzlich wird das passende Schweißpulver bereitgestellt, das die entstehende Schweißnaht während des gesamten Prozesses schützt und optimiert.
2. Energiequelle
Eine leistungsstarke Stromquelle versorgt den Schweißkopf mit der nötigen Energie, um den Metall-Draht zu schmelzen. Die Energiezufuhr ist anders als im traditionellen UP-Prozess positionsabhängig variabel angepasst, um neben den optimalen Materialeigenschaften der Schweißnaht auch einen geometrisch korrekten selektiven Aufbau zu gewährleisten.
3. Additive Fertigungsschritte
Basierend auf den analysierten 3D-Daten wird der Draht Schicht für Schicht zu einem Bauteil verschweißt. Während des gesamten Aufbaus ist das Thermomanagement wesentlich, um Materialverzug und Spannungen im Bauteil zu vermeiden. Unsere innovative Aufbaustrategie gewährleistet eine gleichmäßige Wärmeverteilung, was zu optimalen Materialeigenschaften und einer hohen Bauteilqualität führt. Das Schweißpulver schützt die Schweißnaht zusätzlich vor Umwelteinflüssen und ermöglicht neben dem energieeffizienten Aufbau auch größere Überhänge sowie komplexe Strukturen mit hoher Präzision und minimalem Materialverlust.
4. Robotergestützte Steuerung und Toolpath-Generierung
Ein wesentlicher Bestandteil des SAAM-Prozesses ist die proprietäre Steuerung, welche die verschiedenen Steuerungen der Subsysteme koordiniert. Die Bewegungen des Roboters und die Generierung der Bearbeitungspfade werden durch unser firmeneigenes Know-how optimiert, um eine gleichbleibend hohe Qualität und Wiederholbarkeit des Fertigungsprozesses sicherzustellen. Diese proprietäre Technologie ist ein Schlüssel zur hohen Leistungsfähigkeit von SAAM und wird durch eine entsprechende Überwachungssensorik erweitert werden.
5. Endbearbeitung und Qualitätssicherung
Nach dem Schweißvorgang werden die Bauteile, falls nötig, einer Endbearbeitung unterzogen, um die geforderte Genauigkeit und Oberflächengüten zu erreichen. Die verpflichtende Qualitätskontrolle richtet sich nach dem Einsatzzweck der Bauteile und den entsprechenden Nachweispflichten.
Dies sind neben dem prozesssicheren, additiven Aufbau der Geometrie wesentliche Anforderungen an den kommerziellen Einsatz.
Coming soon: Das Whitepaper zu SAAM
Einen Überblick über den Stand der Technik zu SAAM fassen wir aktuell in einem Whitepaper zusammen, das wir in Kürze auf unserer Downloadseite kostenlos bereitstellen werden. Wenn Sie mögen, melden Sie sich gerne für unseren Monats-Newsletter an und Sie erfahren sofort, wann das Whitepaper verfügbar ist.
Übrigens: Haben Sie sich ihr Namensschild schon einmal genauer angesehen? Die Glühbirne als Sinnbild für den Think Tank und Innovation, eigens für Sie personalisiert für Sie – und mit einem kleinen, feinen QR-Code versehen. Gehen Sie mal drauf, er ist Ihr Ticket direkt in unseren Downloadbereich, wo Sie sich unsere praxisorienten, nützlichen Technologieguides zu verschiedenen Themen rund um die Additive Fertigung herunterladen. Besonders ans Herz legen dürfen wir Ihnen unseren Innovationsguide, Materialguide sowie unseren R&D Report.
Was wir Ihnen auch wärmstens empfehlen können, ist die Teilnahme im neu gegründeten ZIM-Netzwerk des Technologie Campus Parsberg-Lupburg "Print Big". Hier werden alle Akteure in der Wertschöpfungskette vom Draht bis zum Produkt vernetzt. Interessenten können sich an den Operativen Leiter Korbinian Schröcker mit der Adresse korbinian.schroecker@th-deg.de.
