Airbus startet Serienfertigung metallischer Bauteile mit Maschinenlösungen von Concept Laser

Werkstoffe 08. 09. 2016
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Gemeinsam stark: Premium Aerotec und Concept Laser unterzeichnen Kooperationsvertrag

Premium Aerotec startet am Standort Varel (Friesland) die Serienproduktion von 3D gedruckten Metallbauteilen für die Airbus Gruppe. Dazu errichtete die Airbus-Tochter in Varel eine neue Produktionshalle für die additive Herstellung von Titanteilen. Gleichzeitig schloss das Unternehmen einen Kooperationsvertrag mit Concept Laser als Premium-Lieferant für die Maschinen- und Anlagentechnik.

Die industrielle Serienfertigung nimmt Fahrt auf. Premium Aerotec folgt mit dem Investment dem Vorhaben von Airbus. Laut Peter Sander, Airbus, Leiter Emerging Technologies & Concepts, plant Airbus, im Jahr 2018 eine Tonne Metallpulver im Monat zu drucken. Additive Manufacturing-Produktion und -Prozesse sollen dementsprechend bis 2018 konsequent vorangetrieben und ausgebaut werden.

Neue Produktionshalle für Concept Laser zur Serienfertigung

Die neue Produktionshalle für den 3D-Metalldruck von Premium Aerotec wurde am 20. Januar in Betrieb genommen. Im Rahmen einer Eröffnungsfeier waren 250 Mitarbeiter und Gäste anwesend, darunter auch Brigitte Zypries, parlamentarische Staatssekretärin im Bundeswirtschaftsmini­sterium und Luft- und Raumfahrtkoordinatorin der deutschen Bundesregierung. Damit begann die industrielle Serienfertigung für einen doppelwandigen Rohrkrümmer im Treibstoffsystem des Transportflugzeugs A400M.

Bislang entstanden diese komplexen Bauteile aus einzelnen Gussbauteilen, die mittels Schweißverfahren zu einer Baugruppe zusammengefügt wurden. In der Halle produzieren zwei M2 cusing Multilaser und eine X line 1000R von Concept Laser 3D-Bauteile im LaserCUSING-Verfahren. Wie Gerd Weber, Standortleiter in Varel, mitteilte, kommt bis Mitte 2016 noch eine X line 2000R hinzu, welche mit 800 x 400 x 500 mm3 über den momentan weltweit größten Bauraum im Bereich des pulverbettbasierten Laserschmelzens verfügt und mit 2 x 1000 W Lasern ausgestattet ist. Frank Herzog, geschäftsführender Gesellschafter der Concept Laser GmbH, freut sich über das Vertrauen in sein Unternehmen, das zeigt, dass sich sein Unternehmen auf dem richtigen Weg befindet.

Kooperationsvereinbarung stellt Weichen für die Zukunft

Für die Luftfahrtindustrie sind die additiven­ Fertigungsverfahren zugleich Chance und Herausforderung. Denn mit einer additiven Fertigungstechnologie entstehen völlig neue Bauteile und auch neue Zulieferketten. Premium Aerotec steht dabei im Mittelpunkt eines umfassenden Netzwerks von unterschiedlichsten Unternehmen. Um gemeinsam eine erfolgreiche Zukunft zu gestalten, wurde die Zusammenarbeit mit bestimmten Partnern intensiviert. So unterzeichnete eine Delegation von Premium Aerotec am 20. Januar 2016 einen Kooperationsvertrag mit Concept Laser als dem Premium-Lieferanten für die Maschinen- und Anlagentechnik. Kernpunkte der Zusammenarbeit sind zudem die weitere Industrialisierung des Laserschmelzprozesses für Luftfahrtanwendungen, die Weiterentwicklung der Anlagen- und Verfahrenstechnik und der QS-Systeme, sowie die Qualifizierung neuer Pulverlegierungen.

Die Kooperation markiert nach Ansicht von Frank Herzog, geschäftsführender Gesellschafter von Concept Laser, einen wichtigen Meilenstein für die Industrialisierung des 3D-Metalldrucks im Flugzeugbau und gilt sicher auch als Signal für andere Industrien. Das Netzwerk wird gemeinsam die Wertschöpfungskette verbessern. Die Umsetzung des Industrie 4.0-Leitgedankens in Form von Digitalisierung, Automatisierung und der Vernetzung einer beliebiger Anzahl von Maschinen sind elementarer Bestandteil der Ende letzten Jahres von Concept Laser vorgestellten AM Factory of Tomorrow.

Über Concept Laser

Die Concept Laser GmbH aus Lichtenfels zählt heute zu den Pionieren und wesentlichen Impulsgebern des pulverbettbasierten Laserschmelzens mit Metallen. Technologietreiber ist dabei das patentierte LaserCUSING®-Verfahren, auch 3D-Metalldruck genannt, das seit über 15 Jahren die additive Fertigung von 3D-Bauteilen von ­einer Rapid-Technologie zu einer industriellen Serienfertigung entwickelte.

Als Frank Herzog die Concept Laser GmbH im Jahr 2000 in Lichtenfels gründete, war eine Metalllaserschmelzanlage am Markt eine völlig unbekannte Größe. Es war weder bekannt, wie mittels eines Lasers eine 3D-Geometrie aus Metallpulver entstehen kann, noch was der 3D-Druck oder eine ­digitale Prozesskette für die Fertigung der Zukunft bedeuten kann.

2001 wurde die erste Anlage dieser Art auf der Euromold in Frankfurt vorgestellt. Mit heute 50 erteilten Patenten und über 100 Patentanmeldungen treiben Frank Herzog und seine derzeit über 170 Mitarbeiter das entstandene Verfahren immer­ weiter voran. Das Unternehmen bedient­ mit Standorten in Deutschland, den USA und China sowie über ein Netz von über 35 Vertriebs- und Servicepartnern branchenübergreifend­ den Weltmarkt für Laserschmelzanlagen.­

Die hohen qualitativen Ansprüche, Kompetenzen für Verfahren, Anwendungen und Werkstoffe von Concept Laser stehen für prozesssichere und kosteneffektive Lösungen, die im Produktionsalltag ihre Leistungsfähigkeit unter Beweis stellen und primär auf Stückkostenreduktion ausgerichtet sind. Neben wirtschaftlichen Aspekten bietet das Verfahren gegenüber konventionellen Produktionsverfahren weitere Vorteile: Die Bauteile sind leichter, der Konstrukteur hat neue Freiheiten; Topologie und Geometrie werden optimiert, man kann zusätzliche Funktionen integrieren und benötigt weniger Rohmaterial. Bauteile, die bisher mit zerspanenden Verfahren gefertigt wurden, werden nun umkonstruiert, um die Potenziale der additiven Herstellung in vollem Umfang zu nutzen.

Concept Laser bietet ein Spektrum von kleinen Anlagen (50 x 50 x 80 mm3) bis hin zur Anlage mit dem weltweit größten Bauraum (800 x 400 x 500 mm3) an. Mit der Multilasertechnik ausgestattete Anlagen von Concept Laser gehören zu den weltweit schnellsten, sichersten und qualitativ hochwertigsten Laserschmelzanlagen. Über 550 installierte Anlagen und bedeutende Referenzen und Projekte weltweit sprechen eine deutliche Sprache und stehen für eine herausragende Zukunftstechnologie. So setzen heute die Luft- und Raumfahrt, die Automobilindustrie, die Medizin- und Dentaltechnik, der Werkzeugbau und andere Branchen auf den 3D-Metalldruck als wirtschaftliche und qualitativ hochwertige Fertigungsstrategie der Zukunft unter den Vorzeichen der Industrie 4.0.

Text zum Titelbild: Feierliche Eröffnung der neuen Produktionshalle für metallische Bauteile vor der X line 1000R von Concept Laser (Bildquelle: Premium Aerotec GmbH)

 

Unterzeichnung der Kooperation zwischen Concept Laser und Premium Aerotec in Lichtenfels: u. a. Frank Herzog, geschäftsführender Gesellschafter von Concept Laser, und Gerd Weber, Standortleiter von Premium Aerotec in Varel (v. l. n. r. in der ersten Reihe)

LaserCUSING-Anlagen von Concept Laser in der neuen Produktionshalle in Varel (Bildquelle: Premium Aerotec GmbH)

Stichwort: LaserCUSING

Mit dem patentierten LaserCUSING®-Verfahren werden mechanisch und thermisch ­belastbare metallische Bauteile mit hoher Präzision erstellt. Der Begriff LaserCUSING®, zusammengesetzt aus dem C von Concept Laser und dem englischen FUSING (vollständig aufschmelzen) beschreibt die Technologie: Das Schmelzverfahren generiert Schicht für Schicht Bauteile unter Verwendung von 3D-CAD-Daten. Dabei wird feines pulverförmiges Metall durch einen hochenergetischen Faserlaser lokal aufgeschmolzen. Nach dem Erkalten verfestigt sich das Material. Die Bauteilkontur wird durch Ablenkung des Laserstrahls mittels einer Spiegelablenkeinheit (Scanner) erzeugt. Der Aufbau des Bauteils erfolgt Schicht für Schicht (mit einer Schichtstärke von 15 µm bis 500 µm) durch Absenkung des Bauraumbodens, Neuauftrag von Pulver und erneutem Schmelzen. Die Besonderheit der Anlagen von Concept Laser ist eine stochastische Ansteuerung der Slice-Segmente (auch Islands genannt), die sukzessive abgearbeitet werden. Das patentierte Verfahren sorgt für eine signifikante Reduktion von Spannungen bei der Herstellung von sehr großen Bauteilen.

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