Additive Fertigung als ressourcen-sparende Alternative für den Fertigungsprozess von Schiffsgetriebegehäusen

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 Notwendigkeit 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. Die Firma REINTJES hat zusammen mit den Projektpartnern in einem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Forschungsprojekt eine Demonstratoranlage entwickelt. Mit dieser Anlage lassen sich Schiffsgetriebegehäuse in einem Bauraum von 4,5m x 3m x 1,5m fertigen. Verwendet wird dazu das laserunterstützte Lichtbogenauftragsschweißen. Im abgeschlossenen Projekt konnte das Potential aufgezeigt werden, dass mit diesem Verfahren für die Fertigung von Schiffsgetriebegehäusen 41% Energie und 36% Material gegenüber konventionellen Fertigungsverfahren eingespart werden können. Durch das vorgestellte Fertigungsverfahren lassen sich die Gehäuse u.a. durch bionische Strukturen belastungsgerecht konstruieren, was zu der entsprechenden Materialeinsparung führt. Es bietet neben umfangreichen Möglichkeiten in der Konstruktion außerdem das Potential für mehr Flexibilität in der Fertigung. Im nachfolgenden Forschungsprojekt wird der weitere Forschungs- und Entwicklungsbedarf, die Beherrschung von Eigenspannungen und Bauteilverzug, behandelt.

Vortragssprache: DEU