Additive Fertigung als ressourcensparende Alternative für den Fertigungsprozess von Schiffsgetriebegehäusen
Daniela Haubold M. Sc., Reintjes GmbH, Hamburg
Großvolumige Bauteile, wie beispielsweise Getriebegehäuse für Schiffsgetriebe, werden u.a. als Gussbauteile gefertigt. Dies ist ein zeitintensiver und aufwendiger Prozess, der außerdem Einschränkungen für die Konstruktion des Bauteils bietet. Aufgrund der Not-wendigkeit einer gussgerechten Konstruktion ist außerdem teilweise eine Überdimensionierung der Bauteile notwendig, die eine aus Belastungssicht überflüssige Energie- und Ressourcenmenge mit sich bringt. Ein additiv gefertigtes Bauteil kann hingegen gewichts- und belastungsoptimiert gefertigt werden.
Additive Fertigung bietet somit die Möglichkeit, energie- und ressourceneffizient zu fertigen und mit konventionellen Fertigungsmethoden nicht umsetzbare Konstruktionen zu realisieren. Bisher hat sich vorrangig das selektive Laserstrahlschmelzen in der Industrie etabliert.
Aufgrund einer höheren Auftragsrate und niedrigeren Kosten bietet das Lichtbogenauftragsschweißen jedoch die Möglichkeit, Einzelbauteile von mehreren Metern Größe zu fertigen.
In der Luft- und Raumfahrt hat dieses Verfahren zur additiven Fertigung bereits Anwendung gefunden. Die Firma REINTJES GmbH hat im Rahmen des geförderten Entwicklungsprojektes „XXL3D- Druck“ zusammen mit den Projektpartnern eine Demonstratoranlage entwickelt, um die Voraussetzungen für das laserunterstützte Lichtbogenauftragsschweißen auch in der maritimen Industrie zu schaffen. Dieses Projekt wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert. Es sollen Getriebegehäuse im Größenbereich von bis zu vier Metern gefertigt werden.
Eine optimierte Konstruktion spart zum aktuellen Entwicklungsstand bis zu 30 % an Gewicht. Mit dieser Gewichtsersparnis und einer Auftragsrate von 3,2 kg/h werden verglichen zur Gusskonstruktion nach aktuellen Annahmen und Messwerten mehrere Megawattstunden eingespart. Mit Sensor- und Scantechnik zur Prozesssicherung bietet die Anlage somit ein innovatives Fertigungsverfahren.
