Sandvik und Boliden: 3D-Druck findet Anwendung im Berbau

Wie viele verschiedene Industrien bereits von der additiven Fertigung heutzutage Gebrauch machen, lässt sich schon fast gar nicht mehr zählen. Auch der Bergbau profitiert bereits davon! Der Bereich, der als Teil der Montanindustrie gilt, bietet eine unglaublich weitläufige Abdeckung von verschiedenen Arbeits- und Interessensbereichen. Entsprechend gehören zum Bergbau unter anderem folgende Funktionen: Vermessungswesen, Grubenbewirtschaftungsaufgaben, soziale Sicherungssysteme, Gewinnung von Rohstoffen wie auch das Berg- und Hüttenwesen. Ein Gegenstand, der bei unabhängig welcher Aufgabe im Bereich des Bergbaus immer von größter Wichtigkeit ist, sind die Minen. Dahergehend hat der schwedische Technologiehersteller, Sandvik Mining and Rock Solutions, der sich auf den Bergbau und das Bauwesen spezialisiert hat, gemeinsam mit international tätigen Bergbauunternehmen Boliden zusammengetan. Das gemeinsame Ziel ist es daher, den Einsatz vom 3D-Druck auch im Bergbau anzuwenden, speziell 3D-gedruckte Komponenten in den Untertageminen. Aktuell befinden sich diese additiv gefertigten Komponenten noch in der Test- und Prüfphase, bevor diese endgültig zugelassen werden können.

Schweden ist nicht nur für seine unendlichen Landschaften und Möbelstücke bekannt, sondern auch für seine lange und bekannte Bergbaugeschichte. Diese geschichtlichen Aktivitäten reichen bis spät in die prähistorische Zeit zurück, allerdings hat sich seit Beginn der glorreichen Bergbaugeschichte in Schweden vieles getan, nicht zuletzt auch durch die Partnerschaft von Sandvik Mining and Rock Solutions mit Boliden. Der Einsatz der additiven Fertigung soll demnach auch im Bergbau seine präzise und langfristige Anwendung finden: dank 3D-Druck möchte man im Zuge der Partnerschaft somit Maschinenteile additiv herstellen und in die unterirdisch arbeitenden Bohrgeräte einbauen.

Im Bergbau kommen verschiedene Werkzeuge zum Einsatz, die allerdings sehr oft gewechselt werden müssen.

3D-gedruckte Wartungs- und Reparaturelemente für den Bergbau

Die letzten Jahren haben bereits gezeigt, welche Möglichkeiten und Vorteile der 3D-Druck mit sich bringt, für den Bergbau allerdings möchte man sich in erster Linie für die Herstellung von Wartungs- und Reparaturelemente beschäftigen. Hierunter fallen unter anderen Buchsen, Halterungen, Bohrteile und vieles mehr. Diese Teile sind besonders begehrt innerhalb des Bergbaus, da ein großer Verschleiß vorliegt: etwa alle 3.000 bis 4.000 Stunden müssen Buchsen und Co. wegen der enormen Belastung und Nutzung des Werkzeugs wechseln.

Wieso man sich bei der Herstellung von Teilen im Bergbau ausgerechnet für den 3D-Druck unterschieden hat, liegt für Erik Lundén von Sandvik, President Parts and Services bei Sandvik Mining and Rock Solutions, klar auf der Hand. Er bezieht sich auf das große Potenzial der Nachhaltigkeit; mit der additiven Fertigung sei man also in der Lage die Reduzierung des CO2-Fußabdrucks innerhalb der eigenen Lieferkette wie auch durch Bezug an Transport– und Lagerleistungen von Teilen zu reduzieren. Dass dadurch ebenfalls kürzere Lieferketten entstehen, spricht außerdem weiter für den 3D-Druck im Bergbau. Selbstverständlich sieht er auch einen wirtschaftlichen Vorteil: „Dieser Test wird uns ein tieferes Verständnis dafür vermitteln, wie wir vorankommen und unser Geschäft auf wettbewerbsfähige Weise weiterentwickeln können.“

Auch Hamerslag von der Firma Boliden pflichtet seinem neuen Geschäftspartner bei : „Wenn Sie mich fragen, ist das das Aufregendste, was in der Lieferkette passiert. Aufgrund ihrer Effizienz, Schnelligkeit und Klimafreundlichkeit müssen wir uns intensiv mit der additiven Fertigung auseinandersetzen. Wir befinden uns mit Sandvik derzeit erst in der Proof-of-Concept-Phase, aber es ist bereits klar, dass es ein Game-Changer für das Ersatzteilgeschäft im Bergbau werden könnte – sowohl für Bergleute als auch für Ausrüstungshersteller.“

Bereits 2021 stellte Sandvik die gemeinsame Arbeit mit Boliden vor: ein 18-Tonnen-Elektro-Lader (Bild: Sandvik)

Der 3D-Druck erfolgt zunächst in Italien

In einer von Sandvik geleiteten Anlage in Italien werden die neu gestalteten Komponenten gedruckt; anschließend werden diese in den unterirdischen Bergwerken von Boliden – zunächst in Schweden, dann auch in Irland – getestet, überwacht und beurteilt. Die aus Metall 3D-gedruckten Teile könnten laut Hersteller theoretisch genauso gut, wenn nicht sogar noch besser funktionieren als herkömmlich gefertigte Teile. Die ersten Werkstücke finden sogar bereits ihre Verwendung in einem Bergwerk in Garpenberg, Schweden.

Ebenfalls finden Erstausrüster an dem 3D-Druck Gefallen, wie Erik Lundén fortfährt: „“Bergbauausrüstungen können bis zu 25 Jahre halten – und müssen während dieser Zeit unterstützt werden, selbst an den entlegensten Orten. Wir haben viele verschiedene SKUs (Stock Keeping Units), und aus Sicht der Lagerhaltung können wir nicht das Kapital binden, das die Bevorratung all dieser Teile mit sich bringen würde. Der 3D-Druck von Teilen vor Ort bietet uns die Aussicht, die Teile nicht nur viel schneller zum Kunden zu bringen, sondern dies auch viel nachhaltiger zu tun.“ Somit würde es also keinen Unterschied mehr machen, ob die Teile in Italien gedruckt und in Schweden zur Verwendung kommen, denn der 3D-Druck von Teilen direkt vor Ort erleichtert es dem Bergbau ungemein in seiner Arbeit. 

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*Titelbildnachweis: Sandvik