Gedruckte Bauteile aus autonomen Containern
Das US-Unternehmen Additec baut Metalldrucker in einen ausfaltbaren 10-Fuß-Container. Zielgruppe: das Militär.
Foto: Additec3D
Die Idee ist nicht neu: Die deutsche Unternehmensgruppe Hensoldt, bekannt vor allem für Rüstungsgüter, hat schon 2019 eine „AM Suite“ auf LPBF-Basis (Pulverbettsystem) in einen Standardcontainer integriert. Zielgruppe damals: Mittelständler, die zwar testen wollen, was die junge Technologie kann, die ihr Fabriklayout aber nicht ändern wollen. Auch die Fraunhofer-Einrichtung für Additive Produktionstechnologien (IAPT) hat AM-Technologie in einen Container integriert. Die Hamburger setzten dabei auf drahtbasiertes Auftragschweißen (WAAM). Eingesetzt werden sollten die Systeme in Krisengebieten. Zum Verkaufsschlager wurden solche Konzepte bisher nicht – zumindest so weit öffentlich bekannt.
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Das US-Unternehmen Additec versucht es trotzdem noch mal. Die Amerikaner führen dafür ihr „AMdroid X“-System ins Feld. Es ist untergebracht in einem 10 Fuß langen, erweiterbaren modularen Container. Konzipiert ist es nach Firmenangaben für den schnellen Einsatz in anspruchsvollen Umgebungen, einschließlich abgelegener und maritimer Einsätze. Herzstück ist ein 6-kW-Faserlaser (mit der Option auf 12 kW), der Draht aufschmilzt. Der Laserkopf ist montiert an einen Industrieroboter von ABB. Er trägt das aufgeschmolzene Material schichtweise auf das Substrat auf. Dabei sind Abscheideraten von bis zu 4 kg/h möglich. Verarbeiten lassen sich verschiedene Metalle, darunter Edelstahl, Inconel, Aluminium und Kupfer.
ABB-Roboter führt Faserlaser, der Draht aufschmilzt
Im Bauraum finden Objekte Platz, die einen Durchmesser von bis zu 1,8 m haben. Gesteuert wird der Prozesskopf via „Droid Builder“-Software. Nach Herstellerangaben erleichtert sie die Mehrachsenprogrammierung. Und sogar Neueinsteiger könnten die Maschine bedienen.
Tesla-Batterien sorgen für Energieautonomie
Ein weiteres wichtiges Merkmal des Systems ist die Energieautonomie. Dafür sind vier Batteriewände mit 54 kWh Speicherkapazität integriert, die über das Solardach aufgeladen werden können. Dies ermöglicht den Betrieb an Standorten mit begrenzter oder unzuverlässiger Stromversorgungsinfrastruktur. Auf den ersten Bildern des Containers sind Tesla-Batterien zu erkennen.
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Eine andere Containerversion sieht vor, statt des lasergestützten Auftragskopfes eine Flüssigmetallabscheidungstechnologie zu nutzen. Eine entsprechende Lösung wurde laut Additec bereits auf der USS Bataan installiert. Dabei handelt es sich um ein knapp 260 m langes, amphibisches Angriffsschiff der United States Navy. Das US-Verteidigungsministerium hat 2024 insgesamt fast 1 Mrd. $ in die additive Fertigung investiert.
Daimler Truck & Buses stellt Ersatzteile aus Kunststoff im Container her
In Deutschland hat auch Daimler Truck & Buses einen Container mit Drucker entwickelt. Die „Mini-Fabrik“ auf 36 m2 beinhaltet alle relevanten Stationen, die für die Fertigung von Ersatzteilen aus Kunststoff benötigt werden: Die 3D-Teile werden aus hochwertigem Polyamid im Pulverbett gefertigt und entsprechen den von der Daimler AG vorgegebenen Spritzguss- und Tiefzieh-Produktionsstandards. An einem CAD-Arbeitsplatz werden die 3D-Druck-Daten vorab für den Druckprozess aufbereitet. An einer Prozessstation wird das benötigte Pulver vorbereitet und das gedruckte Ersatzteil im Nachgang vom Restpulver befreit. In einem Nebenraum befindet sich eine Strahlanlage und ein Druckluftkompressor: Die Strahlanlage sorgt für eine optimale Oberfläche der Bauteile. Hier können die gedruckten Ersatzteile auch in begrenztem Farbumfang lackiert werden. Darüber hinaus ist der Container mit einem Industriestaubsauger sowie einem Luftfilter und einer Klimaanlage ausgestattet.
Vorteil des Systems von Daimler Truck & Buses gegenüber militärisch eingesetzten Containern: Der Fahrzeughersteller hat alle Druckdaten für Ersatzteile vorrätig – und die Erlaubnis, diese auch zu nutzen. Außerdem kennt er die Materialien, aus denen das Originalteil besteht.
Ein weiterer wichtiger Punkt: An sorgsam ausgewählten Standorten in Deutschland ist es problemlos möglich, eine stabile Datenleitung einzurichten. Das ist auf einem aktiven Kriegsschiff oder in Krisengebieten nicht immer der Fall.
Über den Betrieb von 3D-Druckern in Kriesengebieten spricht AM-Experte Jörg Sander von Hensoldt im Podcast „Druckwelle“, Folge 97:
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