additive 1.2019

Titelgeschichte
toren, um die Werkzeug- und Teilebewegungen
dabei präzise abzufahren. Um das Zusammenspiel
der CNC-Steuerung mit dem
Rest der Komponenten zu zeigen, werden
komplexe Multi-Achs-Operationen wie bestimmte
Rohrbearbeitungsschritte vorgeführt.
Eine Kamera überwacht den Prozess.
Beim Optimieren eigener Produkte lernen
Doch das AMEC zeigt nicht nur, dass Siemens
als Anbieter von Software- und Automationslösungen
für Maschinen im Feld der
additiven Fertigung aktiv ist. Auch Lerneffekte
aus eigenen Anwendungen werden
dem AM-Markt angeboten. Die gezeigten
Fertigung, Spezialisten für die Oberflächenbearbeitung
und Werkstoffwissenschaftler
hatten sich diese spezielle Brennergeometrie
vorgenommen. Als Ergebnis kam heraus,
dass das konventionell aus 13 Einzelteilen
zusammengesetzte Bauteil jetzt nur noch
aus einem additiv gefertigten Stück besteht.
Die zuvor komplex zu montierende Gasführung
passiert jetzt innerhalb der Konstruktion.
Hierzu wurden alle Funktionen des ursprünglichen
Bauteils filetiert und als Funktionsbauteil
additiv wieder zusammengeführt.
wird von 15 auf bald 60 Maschinen auf -
rüsten.
Heraus aus der stillen Kammer
Nun mag es innerhalb eines großen Unternehmens
einfach sein, auf viele unterschiedliche
Experten zuzugreifen. Doch wie sieht
es bei kleinen Betrieben aus, die zwar die
Software nutzen, nicht jedoch die geschulten
Mitarbeiter im Zugriff haben? Unabhängig
von der Größe eines Unternehmens
seien cross-funktionale Einheiten gefragt,
Additiv gefertigtes Design im Detail. Bild: Siemens
Programme und Methoden werden eingesetzt,
um eigene Produkte besser zu machen.
Prominentes Beispiel ist die Siemens Division
Power Generation Services in Finspang,
Schweden. Hier werden Ersatzteile für Gasturbinen
produziert.
Auf der Suche nach Beispielen für Additiv-Anwendungen
waren Experten auf die
Brennerfronten innerhalb der Gasturbinen
gestoßen. Im Falle der SGT-800-Gasturbine
ragen 30 solcher unterarmlanger Bauteile
mit der Spitze in eine Turbinen-Brennkammer
hinein. Bei den konventionellen Köpfen
sind von außen kleine Rohrleitungen und
ein recht komplexer Aufbau zu erkennen.
(siehe Bild oben rechts).
Ein Team aus Entwicklern, Konstrukteuren,
die in 3D denken, Experten für additive
Arbeit in der
Software NX. Bild: Siemens
Das Ergebnis ist nicht nur der Wegfall
vieler Montagestufen, sondern auch bessere
Verbrennungswerte aufgrund von optimierten
Strömungsprofilen und ausgeglichenen
Temperaturschwankungen. Schweißen und
Löten entfallen und die Anzahl an Qualitätsmerkmalen
ist deutlich reduziert worden.
Mittlerweile sind die Brennerfronten
100 000 h real in einem EON-Kraftwerk getestet.
Ein Beispiel, das im Konzern Schule
macht. So nutzt der Geschäftsbereich Mobility
additive Fertigung, um Bauteile herzustellen.
Insgesamt sind bei Siemens über
55 industrielle 3D-Druckmaschinen im Einsatz,
um technische Entwicklung zu betreiben
und das Thema konzernweit voranzubringen.
Allein die Fertigung in Finspang
wie die Digital-Factory-Einheit bei Siemens,
sagt Witter. „Von der Auswahl des Ausgangspulvers,
dem Design und den Schritten
der Fertigung der gesamten Bearbeitungskette,
bis hin zum letzten Schritt, der Qualitätssicherung:
Wenn ein einzelner Ingenieur
das in seinem stillen Kämmerlein versucht,
wird es schwierig“,
Wie es gehen könne, zeige das Beispiel
Toolcraft, ein Mittelständler, der traditionellerweise
zerspanend tätig sei. Nachdem eine
Maschine und die Siemens-Software angeschafft
waren, belegten drei Konstrukteure
entsprechende Weiterbildungskurse bei Siemens
und lernten, wie bionische Strukturen
in Bauteilen umgesetzt werden.
„Über den durchgängigen digitalen Zwilling
sind sie immer in der Lage, den Druckprozess
erst einmal auszuklammern und
sich gezielter mit dem Einsatz des Bauteils
zu beschäftigen, also den Funktionen, für
die sie am Ende von ihrem Kunden bezahlt
12 additive März 2019