{"id":26107,"date":"2020-11-19T16:00:07","date_gmt":"2020-11-19T15:00:07","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=26107"},"modified":"2020-11-18T11:43:26","modified_gmt":"2020-11-18T10:43:26","slug":"ew2c-additive-verfahren-191120201","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/ew2c-additive-verfahren-191120201\/","title":{"rendered":"EW2C: Das additive Verfahren zur Oberfl\u00e4chenbearbeitung von Wellen"},"content":{"rendered":"

Antriebswellen sind unersetzliche Komponenten f\u00fcr Autos, Flugzeuge, Schiffe oder Windkraftanlagen, weshalb j\u00e4hrlich Milliarden in unterschiedlichen Gr\u00f6\u00dfen hergestellt werden. Forscher des Fraunhofer-Instituts<\/a> f\u00fcr Produktionstechnologie (IPT) haben sich mit der Herstellung von Antriebswellen besch\u00e4ftigt und das additive Verfahren \u201cExpress Wire Coil Cladding\u201d, kurz EW2C, entwickelt. Das EW2C benutzt Draht als Ausgangsmaterial und baut eine Struktur unter Benutzung eines Lasers schichtweise durch Verbinden metallischer Werkstoffe aus.<\/span><\/p>\n

Dies soll eine material- und kosteneffizientere Alternative zu herk\u00f6mmlichen Verfahren wie dem Drehen darstellen, wie <\/span>Robin Day, Leiter der Abteilung Additive Fertigung und Laserstrukturieren am Fraunhofer IPT, erkl\u00e4rt: <\/span>\u201cUnsere Idee war es, die Wellenfertigung nicht nur kosmetisch zu ver\u00e4ndern. Wir wollten ein leistungsf\u00e4higes Verfahren entwickeln, das die Fertigung komplexer Wellen kosteng\u00fcnstiger und ressourceneffizienter macht.\u201d\u00a0<\/span><\/em><\/p>\n

Was unterscheidet EW2C vom klassischen Laserauftragschwei\u00dfen?<\/span><\/h3>\n

Obwohl es zun\u00e4chst so scheint als w\u00fcrde das neue Verfahren dem klassischen Laserauftragschwei\u00dfen \u00e4hneln, gibt es doch einen entscheidenden Unterschied. Anstatt, dass der Draht kontinuierlich hinzugef\u00fcgt wird, wird er bei EW2C in Form von Spiralen an der entsprechenden Stelle der Welle platziert und dort von dem Laser aufgeschwei\u00dft. Da die Drahtspiralen unter Spannung, um die Welle gewickelt wurden, k\u00f6nnen sie w\u00e4hrend des Laserprozesses nicht verrutschen. Das soll laut des IPT die Prozessstabilit\u00e4t, um das 10-fache im Vergleich zum herk\u00f6mmlichen drahtbasierten Laserauftragschwei\u00dfen zu verbessern.\u00a0<\/span><\/p>

\"\"<\/a><\/div>\n
\"EW2C,

EW2C umfasst drei Prozessschritte (von rechts): 1. Vorplatzieren, 2. Aufschwei\u00dfen und 3. Nachbearbeiten | alle Bildnachweise: IPT<\/p><\/div>\n

Des Weiteren ist das neue additive Verfahren in der Lage, je nach Drahtdicke, f\u00fcr jede einzelne Schicht zwischen 0,5 und 2 Millimeter Material aufzubringen. Zudem kann es mit den Taktzeiten beim Drehen mithalten. In einem Testlauf hat das Team eine 25 mm hohe, 1,2 mm dicke Spirale aus Inconel 718 in weniger als einer Minute auf eine Stahlwelle geschwei\u00dft.\u00a0 Auf diese Weise lassen sich auch verschiedene Metall<\/a>kombinationen aufbringen, so dass die Oberfl\u00e4che des Teils intelligent funktionalisiert werden kann und geometrische Formen hergestellt werden k\u00f6nnen.<\/span><\/p>\n

Wie sieht die Zukunft des neuen additiven Verfahrens aus?<\/span><\/h3>\n

Die IPT-Forscher haben ihr neues additives Verfahren<\/a> bereits zum Patent angemeldet und sind derzeit dabei, seine Stabilit\u00e4t zu optimieren und gleichzeitig Wege zu finden, den Prozess zu automatisieren. Day erl\u00e4utert: \u201cUm die Prozessgeschwindigkeit weiter zu steigern, experimentieren wir damit, die Brennfleckgeometrie zu vergr\u00f6\u00dfern und so mehrere Spiralwendeln gleichzeitig zu bestrahlen und aufzuschmelzen.\u201d<\/em> Des Weiteren testen die Forscher die Eignung des Verfahrens sowohl f\u00fcr massive Wellen, als auch d\u00fcnnwandige Wellen und Rohre, um komplexe Volumenelemente auf die Wellen aufzubringen. Dies erfolgt au\u00dferdem durch Kombination unterschiedlicher Spirall\u00e4ngen und weiterer Drahtmaterialien.<\/span><\/p>\n

Day fasst zusammen: \u201cDurch Konzepte wie EW2C kann es gelingen, Innovationssch\u00fcbe in Branchen auszul\u00f6sen, die sich seit Jahrzehnten zwar evolution\u00e4r, jedoch nicht revolution\u00e4r weiterentwickelt haben. Die Additive Fertigung bietet besonders im Metallbereich gro\u00dfes Potenzial. Wir haben gerade erst angefangen, diesen Weg zu beschreiten.\u201d\u00a0<\/em><\/span><\/p>\n