{"id":49572,"date":"2023-08-29T00:01:08","date_gmt":"2023-08-28T22:01:08","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=49572"},"modified":"2023-09-05T17:15:07","modified_gmt":"2023-09-05T15:15:07","slug":"alles-was-sie-ueber-die-technologie-waam-wissen-muessen-290820231","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/alles-was-sie-ueber-die-technologie-waam-wissen-muessen-290820231\/","title":{"rendered":"Alles, was Sie \u00fcber die Technologie WAAM wissen m\u00fcssen"},"content":{"rendered":"

Die Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM)-Technologie geh\u00f6rt zur Kategorie der 3D-Drucktechnologie der Materialabscheidung unter konzentrierter Energie (DED)<\/a>. Die DED<\/a>-Technologie ist eine 3D-Metalldrucktechnik<\/a>, bei der ein Metall in Pulver- oder Drahtform mithilfe einer D\u00fcse, die an einem mehrachsigen Arm angebracht ist, auf eine Platte aufgetragen wird. Eine fokussierte Energiequelle, d. h. ein Laser- oder Elektronenstrahl oder Plasma, wird verwendet, um das Material zu schmelzen, w\u00e4hrend es auf der Platte abgelegt wird. Im Falle von WAAM wird ein Lichtbogen als W\u00e4rmequelle verwendet, der sich an der Technik des Lichtbogenschwei\u00dfens orientiert.<\/p>\n

Die WAAM-Technologie basiert auf dem Prinzip verschiedener automatisierter Schwei\u00dfverfahren mithilfe von Robotersystemen: Lichtbogenschwei\u00dfen in einer Gasatmosph\u00e4re mit Schmelzdraht – sei es inert (Metal Inert Gas – MIG) oder aktiv (Metal Active Gas – MAG) – Wolfram-Inertgas-Schwei\u00dfen (Tungsten Inert Gas – TIG) oder auch Plasma-Lichtbogenschwei\u00dfen (Plasma Arc-Wire – PAW). Ein weiteres Verfahren ist das Kaltschwei\u00dfverfahren Cold Metal Transfer (CMT), das von MIG abgeleitet ist und 2004 von der Firma Fronius entwickelt wurde. Verschiedene Metalle sind mit dem WAAM-Verfahren kompatibel. Beispiele sind unter anderem Titan-, Aluminium-, Nickel- und Stahllegierungen.<\/p>\n

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Der 3D-gedruckte Propeller von Naval Group (Bild: Naval Group)<\/p><\/div>\n

Anwendungen der WAAM-Technologie<\/h3>\n

WAAM wird h\u00e4ufig eingesetzt, um industrielle Ger\u00e4te zu reparieren und nicht mehr hergestellte Teile zu reproduzieren, um \u00e4ltere Maschinen zu erhalten. Es ist jedoch auch m\u00f6glich, die Technologie zu nutzen, um Teile vollst\u00e4ndig neu herzustellen. Das WAAM-Verfahren wird vor allem in der Luft- und Raumfahrt, in der Automobilindustrie, im Energiesektor und in der R\u00fcstungsindustrie eingesetzt. Die Technologie wird zur Herstellung von Prototypen, Formen, Einzelteilen und Kleinserien eingesetzt. F\u00fcr die Herstellung von Gro\u00dfserien gibt es derzeit zahlreiche Versuche.<\/p>

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

Gehen wir nun auf einige konkrete Beispiele ein. Im Luftfahrtsektor verwendete die Naval Group die WAAM-Technologie zur Herstellung eines Propellers f\u00fcr das Minenjagdboot Andromeda. Im Energiesektor nutzte Vallourec WAAM zur Herstellung des ersten Dichtungsrings f\u00fcr die Sicherheit der Wasserkraftanlagen von EDF Hydro mit einem Durchmesser von einem Meter und einem Gewicht von 100 kg. Im Bereich der Robotik setzte MX3D die Technologie ebenfalls ein, um einen strukturellen Stahlverbinder herzustellen. MX3D nutzt WAAM auch f\u00fcr die Herstellung von Rohrverbindern f\u00fcr die \u00d6l- und Gasindustrie sowie f\u00fcr Zahnr\u00e4der und ma\u00dfgeschneiderte Komponenten f\u00fcr gro\u00dfe Maschinen. MX3D hat sogar eine Br\u00fccke in Amsterdam<\/a> mithilfe des WAAM-Verfahrens hergestellt! Auch das Unternehmen Relativity Space nutzte diese Technologie, um seine leichte Tr\u00e4gerrakete Terran 1<\/a> zu bauen. In der Herstellung von Formen f\u00fcr die Kunststoffindustrie wird WAAM ebenfalls h\u00e4ufig eingesetzt.<\/p>\n

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Der Stahlverbinder von Takenaka, einem der gr\u00f6\u00dften Architekturunternehmen Japans (Bild: MX3D)<\/p><\/div>\n

Vorteile von WAAM<\/h3>\n

Die WAAM 3D-Drucktechnologie hat viele Vorteile. Zun\u00e4chst einmal ist die Druckgeschwindigkeit hoch, was sich positiv auf die Produktionszeiten auswirkt. Auch die Kosten sind im Vergleich zu Maschinen, die mit der Technologie des Pulverbettschmelzens<\/a>, insbesondere der Selective Laser Melting (SLM)-Technologie, arbeiten, geringer. Die WAAM-Technologie zeichnet sich au\u00dferdem durch ihre F\u00e4higkeit aus, gro\u00dfe Teile zu produzieren. Wie bereits erw\u00e4hnt, ist auch eine breite Palette an kompatiblen Metallen zu verzeichnen.<\/p>\n

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Vallourec nutzt die WAAM-Technologie f\u00fcr EDF-Kraftwerke (Bild: Vallourec)<\/p><\/div>\n

Herausforderungen bei der WAAM-Technologien<\/h3>\n

Das WAAM-Verfahren hat auch seine Grenzen. Da mit dem Verfahren schneller gedruckt werden kann, werden die Details und die Ma\u00dfgenauigkeit der Teile weniger gut reproduziert als bei der Technologie des Pulverbettschmelzens.
\nMit der WAAM-Technologie hergestellte Teile k\u00f6nnen Defekte wie innere Porosit\u00e4ten aufweisen, die die mechanischen Eigenschaften der Teile statisch verschlechtern k\u00f6nnen. Diese Verschlechterung tritt auch auf, wenn das Teil verschiedenen Kr\u00e4ften ausgesetzt ist und dadurch besch\u00e4digt wird. Insbesondere bei Aluminiumteilen kann das verst\u00e4rkt vorkommen.<\/p>\n

Um das Auftreten dieser Fehler zu begrenzen, ist es notwendig, alle Parameter und Eigenheiten der WAAM-Technologie zu kennen, um sie optimal einzustellen. Dadurch wird eine gleichm\u00e4\u00dfige Ablagerung der Metallschmelze ebenso gef\u00f6rdert wie eine konstante Hitze. So sind die Abwickelgeschwindigkeit, die Vorschubgeschwindigkeit, der Strom, die Spannung, die Schichtdicke, der Schutzgasfluss und der Abstand zwischen den Str\u00e4ngen wesentliche Faktoren, um einen reibungslosen Ablauf des Prozesses zu gew\u00e4hrleisten.
\nEs gibt jedoch auch technische L\u00f6sungen, um diese Anomalien abzuschw\u00e4chen. Dazu geh\u00f6rt die mechanische Kaltverfestigung, auch Rollieren genannt. Bei dieser Methode wird w\u00e4hrend der Abk\u00fchlphase mit einer Rolle Druck auf die Schwei\u00dfnaht ausge\u00fcbt. Dadurch wird die Porosit\u00e4t verringert. Um die Eigenspannungen zu verringern, kann das Material vorgew\u00e4rmt werden. Einige Materialien und Legierungen sind anf\u00e4lliger f\u00fcr Risse oder Delamination als andere, z. B. Aluminium-Kupfer-, Aluminium-Titan- oder Aluminium-Eisen-Legierungen.<\/p>\n

Erw\u00e4hnenswert ist auch die Notwendigkeit der Nachbearbeitung, wie sie auch bei anderen additiven Fertigungstechnologien erforderlich ist. Die Nachbearbeitung erfolgt \u00fcber ein separates Bearbeitungsverfahren. In einigen F\u00e4llen, in denen die WAAM-Technologie eingesetzt wird, kann die Nachbearbeitung w\u00e4hrend der Druckphase \u00fcber einen zweiten Roboter erfolgen.<\/p>\n

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Ein 3D-Drucker von MX3D, der mit der WAAM-Technologie arbeitet (Bild: MX3D)<\/p><\/div>\n

Hersteller von WAAM-3D-Druckern<\/h3>\n

Hersteller von 3D-Druckern mit WAAM-Technologie sind unter anderem Prodways, dessen 3D-Drucker mit dem WAAM-TIG-Verfahren arbeiten, Norsk Titanium mit seinem hauseigenen Rapid Plasma Deposition (RPD\u2122)-Verfahren, GEFERTEC<\/a>, MX3D, WAAM3D und Lincoln Electric.<\/p>\n

Haben Sie schon Erfahrungen mit der WAAM-Technologie gemacht? Lassen Sie uns dazu einen Kommentar da, oder teilen Sie es uns auf Facebook<\/a>\u00a0oder\u00a0LinkedIN<\/a>\u00a0\u00a0mit. M\u00f6chten Sie au\u00dferdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt f\u00fcr unseren\u00a0w\u00f6chentlichen Newsletter<\/a>.<\/p>\n

*Titelbildnachweis: Additive Tectonics<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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