Das LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen des AIT Austrian Institute of Technology stellt beim WAAMathon im Estrel Congress Center in Berlin seine neuen AD-Technologien vor. Im Mittelpunkt des Auftritts: Demonstratoren aus der metallischen Additiven Fertigung. Darunter zu sehen ein Wasserstoff-Wärmetauscher, eine hochleitfähige Stromleitschiene aus Kupfer sowie eine Leichtbaukomponente aus Magnesium für die Luftfahrt. Damit zeigt das AIT die Bandbreite jener Werkstoffe und Anwendungen, die durch WAAM beziehungsweise WAM (Wire-based Additive Manufacturing) zunehmend industriell realisierbar werden. Die Technologie ermöglicht die ressourcen- und materialeffiziente Herstellung großvolumiger metallischer Bauteile mit hohen Aufbauraten und eröffnet neue Potenziale für Branchen wie Energie, Luftfahrt, Mobilität oder Maschinenbau.

WAAM als Schlüsseltechnologie

Wire Arc Additive Manufacturing zählt zu den dynamischsten Entwicklungen innerhalb der metallischen Additiven Fertigung. Anders als bei subtraktiven Fertigungsverfahren erfolgt der Bauteilaufbau schichtweise direkt aus Schweißdrähten mittels Lichtbogenprozess. Dadurch können komplexe Geometrien materialeffizient gefertigt sowie Entwicklungs- und Produktionszeiten deutlich reduziert werden. Besondere Vorteile bietet WAAM insbesondere bei großen metallischen Strukturen und schwer zerspanbaren Werkstoffen. Gleichzeitig erlaubt die Technologie eine hohe Flexibilität hinsichtlich Werkstoffauswahl und Bauteileigenschaften. Ein zentraler Faktor dabei sind die eingesetzten Schweißdrähte. Deren chemische Zusammensetzung, Qualität und Geometrie beeinflussen maßgeblich Prozessstabilität, Materialeigenschaften und Bauteilqualität. Das AIT beschäftigt sich daher intensiv mit der Entwicklung anwendungsspezifischer Draht- und Legierungskonzepte für anspruchsvolle industrielle Anwendungen. „Die Qualität und Anpassbarkeit der Schweißdrähte ist ein wesentlicher Schlüssel für die industrielle Weiterentwicklung von WAAM“, erklärt Stephan Ucsnik, Leiter der Forschungsgruppe für drahtbasierte Additive Fertigung am LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen. „Durch gezielte Anpassungen von Legierungszusammensetzung und Drahtdurchmesser können Bauteileigenschaften sehr präzise auf unterschiedliche Anwendungen abgestimmt werden.“

Von Aluminium bis Magnesium

Das AIT zählt seit Jahren zu den zentralen Forschungseinrichtungen im Bereich der drahtbasierten Additiven Fertigung von Leichtmetallen. Bereits beim WAAMathon im vergangenen Jahr präsentierte das Forschungsteam Fortschritte bei der Verarbeitung anspruchsvoller Aluminiumlegierungen der 2XXX-, 6XXX- und 7XXX-Reihen.

Im Fokus standen dabei neue Ansätze in der Prozessführung, optimierte Legierungszusammensetzungen sowie speziell entwickelte Schweißdrähte zur Bewältigung werkstoffbedingter Herausforderungen.

Die diesjährigen Demonstratoren verdeutlichen nun die zunehmende Materialvielfalt innerhalb der WAAM-Technologie – von hochleitfähigen Kupferwerkstoffen für Energieanwendungen bis hin zu Magnesiumlösungen für den Leichtbau in der Luftfahrt.

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