3-D-Drucken mit Stahl: Optimierung der Auftragsrate im Wire + Arc Additive Manufacturing
3-D-Printing with steel: Optimization of the deposition efficien-cy in Wire + Arc Additive Manufacturing
14.07.2020
Die Additive Fertigung gewinnt in der Baubrache mehr und mehr an Bedeutung. Im Stahlbau ist das Verfahren mittels Lichtbogenschweißen, das sog. Wire + Arc Additive Manufacturing (WAAM) eine aussichtsreiche Fertigungsmethode. Gerade für massive große Bauteile ist eine ausreichend hohe Auftragsrate entscheidend. Damit einher geht der Auftrag mehrerer Schweißlagen nebeneinander. Das Fachgebiet Stahlbau verfügt zur Erforschung der Technologie und deren Anwendung über zwei Schweißroboter.
Betreuer/innen: Prof. Dr.-Ing. Jörg Lange, Benedikt Waldschmitt, M.Sc.
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Fachgebiet Stahlbau
Wire and Arc Additive Manufacturing
Hier finden Sie eine Zusammenstellung der Informationen zu unserer Forschung im Bereich Additive Fertigung im Stahlbau mittels Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM).
Was ist WAAM?
Die Additive Fertigung (auch 3-D-Drucken genannt) ist ein wesentlicher Bestandteil der Industrie 4.0. Individuelle Bauteile – ab Losgröße 1 – sollen zum Preis von Massenware angeboten werden. Hierfür ist das WAAM geeignet, da es durch hohe Auftragsraten (bis zu 5 kg/h und mehr) besticht. Das WAAM basiert auf dem Metall-Schutzgasschweißen, wobei der Draht das Druckmaterial ist. Auf diese Weise lassen sich mit einem Schweißroboter komplexe dreidimensionale Strukturen fertigen.
WAAM am Fachgebiet Stahlbau
Am Fachgebiet Stahlbau werden die Einsatzmöglichkeiten der draht- und lichtbogenbasierten generativen Fertigung untersucht, genannt WAAM (Wire and Arc Addtive Manufacturing). Für die Forschung steht ein Labor mit zwei Schweißrobotern mit modernster Technik zur Verfügung. Neben der Forschung an der Additiven Fertigung von stahlbautypischen Anschluss- und Knotenelementen wurde am Fachgebiet die weltweit erste vor Ort gedruckte Stahlbrücke hergestellt.
Versuchsstand
Der Versuchsstand zur Additiven Fertigung am Fachgebiet Stahlbau der Technischen Universität Darmstadt verfügt über zwei Schweiß- und einen Fräsroboter, die in separaten und gemeinsamen Arbeitsschritten additiv gefertigte Objekte herstellen und gegebenenfalls nachbearbeiten.
DIe Schweißgeräte der Firma Fronius ermöglichen das Arbeiten mit verschiedenen Schweißprozessen um den verschiedenen Forschungsrichtungen im Wire and Arc Additive Manufacturing gerecht zu werden.
