Ein Meilenstein in der hybriden Fertigung mit Lasertechnologie

Konventionelle, subtraktive Technologien sind noch der Standard in den Fertigungshallen. Komplex geformte Schmiede- und Gussbauteile müssen dabei oft aufwendig bearbeitet werden. Bei der Fertigung von Hochleistungs- und Leichtbauteilen im Flugzeugbau etwa werden noch immer bis zu 90 Prozent des Rohmaterials abgetragen. Im Gegensatz dazu werden bei additiver Fertigung die Bauteile schichtweise aufgebaut. Dabei werden nicht nur Ressourcen gespart und Produktionsabfälle vermieden, die Herstellung ist zudem äußerst flexibel. 

Eine praktische Alternative zu den herkömmlichen Verfahren ist die hybrid-additive Fertigung. Dabei werden Rohteile konventionell hergestellt, zum Beispiel durch Schmieden oder Gießen, zusätzliche Geometrien aber additiv aufgetragen und die Bauteile so individualisiert – im Rahmen des durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts ProLMD etwa mittels LMD-Laserauftragsschweißen. Der Vorteil zu anderen additiven Techniken ist die hohe Aufbaurate. So lassen sich beispielsweise lokal verstärkte Strukturbauteile für Flugzeuge oder hochfunk-tionelle Komponenten für Turbinen effizient fertigen. Bislang verhinderten jedoch häufig die hohen Kosten und die anspruchsvollen Bearbeitungsbedingungen eine umfassende Nutzung dieser Technologie.

Die Ergebnisse von ProLMD sollen schon in den kommenden Jahren in die Fertigung der beteiligten Projektpartner MTU, Airbus und Daimler einfließen. „Wir gehen von einem Meilenstein bei der industriellen Umsetzung des Verfahrens der hybriden Fertigung aus“, sagt Lars Ott, Projektleiter ProLMD bei KUKA. Die Experten gehen davon aus, die Fertigungszeit durch diese Technologie um 50 Prozent zu reduzieren und Kosten um 20 bis 30 Prozent zu senken. Zudem kann durch die Implementierung ein nachhaltiger Beitrag zur Ressourceneffizienz in der Fertigung geleistet werden.

KUKA baut beim Projekt auf die langjährige Erfahrung der Experten vom Standort Aachen im Bereich der roboterbasierten Lasertechnologie. Für das Projekt hat KUKA zwei identische Produktionslinien für die hybrid-additive Fertigung konzipiert und umgesetzt, die in den eigenen Hallen am Standort Würselen bei Aachen sowie im nahegelegenen Fraunhofer-Institut bereits im Einsatz sind. „Langfristig wollen wir das Verfahren für die Serienfertigung ertüchtigen“, erklärt Günter Neumann.