Additive Fertigung Besonders große Bauteile mit SAAM additiv fertigen

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Die FIT AG hat mit SAAM eine neue Technologie entwickelt, die die Fertigung großformatiger Metallbauteile revolutionieren kann. Das Submerged Arc Additive Manufacturing (SAAM) genannte Verfahren verspricht, die bisherigen Limitierungen in Bezug auf Größe, Effizienz und Materialeigenschaften deutlich zu übertreffen.

Bisher sind große Bauteile mit herkömmlichen AM-Technologien wirtschaftlich kaum realisierbar – bis jetzt. Mit Submerged Arc Additive Manufacturing, kurz SAAM, arbeitet FIT AG an der Markteinführung einer weiteren, wegweisenden Technologie in der Additiven Fertigung. SAAM zeichnet sich dadurch aus, besonders große Bauteile, d.h. über 50 kg, kosteneffizient herzustellen. „Unsere Kunden stehen vor der Herausforderung, immer größere und komplexere Strukturen effizienter zu produzieren. Auch die Faktoren Zeit und Verfügbarkeit spielen eine immer größere Rolle. Mit SAAM bieten wir eine Lösung, die nicht nur Kosten spart, sondern auch die Qualität der Bauteile optimiert“, erklärt Carl Fruth, CEO der FIT AG, die Motivation für die Entwicklung und den Ausbau dieses weiteren Metallverfahrens.

Kombiniert Unter-Pulver-Schweißverfahren mit modernster additiver Fertigung

Doch wie funktioniert SAAM? Submerged Arc Additive Manufacturing (SAAM) ist eine neue Technologie, die das traditionelle Unter-Pulver-Schweißverfahren (UP) mit modernster additiver Fertigung kombiniert, um große und komplexe Metallbauteile effizient herzustellen.

SAAM beginnt mit der Auswahl des geeigneten Metall-Drahts, der als Ausgangsmaterial dient. Dieser Draht wird durch eine gesteuerte Zuführung in den Prozess eingespeist. Ein passendes Schweißpulver schützt und optimiert die entstehende Schweißnaht während des gesamten Prozesses.

Der Schweißkopf wird durch eine leistungsstarke Stromquelle versorgt, 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.

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Thermomanagement vermeidet Materialverzug und Spannungen

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. Die gleichmäßige Wärmeverteilung führt zu optimalen Materialeigenschaften und einer hohen Bauteilqualität. 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.

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 firmeneigenes Know-how optimiert, um eine gleichbleibend hohe Qualität und Wiederholbarkeit des Fertigungsprozesses sicherzustellen. Diese proprietäre Technologie wird durch eine entsprechende Überwachungssensorik erweitert.

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.

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