Wirkungsgradsteigerung durch innovative Konturen mittels innovativer Fertigungsverfahren

Fertigungstechnik
Produktentwicklung

Mechanisch hochbelastete Bauteile wie etwa Verdichterräder für thermische Strömungsmaschinen werden in der Regel aufwendig geschmiedet, wärmebehandelt und mechanisch bearbeitet. Dieser Herstellungsprozess ist somit meist sehr teuer und gleichzeitig mit einem hohen Ressourcenaufwand verbunden. Die Rosswag GmbH wollte daher die Prozesskette der Herstellungsverfahren solcher Bauteile optimieren, um sie effizienter zu gestalten.

Um dies zu erreichen, soll der Fertigungsprozess bei der Rosswag GmbH dahingehend angepasst werden, dass die beiden Fertigungsverfahren Freiformschmieden und Laserschmelzen für die Herstellung eines Bauteils kombiniert werden können. Der Grundkörper kann zunächst konturnah geschmiedet und mechanisch zerspant werden. In einem weiteren Prozessschritt werden die Strömungsschaufeln endkonturnah additiv hinzugefügt und anschließend in ihre charakteristische Form zerspant.

Somit können die Vorteile der Umformtechnik und der generativen Fertigungstechnik miteinander verbunden werden. Dies eröffnet nicht nur Möglichkeiten für ein optimiertes Produktdesign, sondern verbessert auch die Material- und Energieeffizienz in der Produktion von komplexen metallischen Bauteilen.

Durch die verbesserte Prozesskette kann die Hauptnutzungszeit der CNC-Bearbeitung je nach Anforderung um bis zu 90% reduziert werden. So können nicht nur Zeit- und Kosteneinsparungen erzielt, sondern auch Materialabfälle vermieden werden.

    Quelle(n):

  • Schmidt, M.; Spieth, H.; Bauer, J.und Haubach, C., Hg. (2017): 100 Betriebe für Ressourceneffizienz - Band 1 - Praxisbeispiele aus der produzierenden Wirtschaft. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, ISBN 978-3-662-53366-6, S. 154 ff.

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