Bei der LEAG beginnt die Suche nach neuen Geschäftsfeldern. Die Gegebenheiten in der Hauptwerkstatt in Schwarze Pumpe sind gut. 60 Jahre Erfahrung steckt in dem Lausitzer Instandhaltungsbetrieb, der sich mit modernem Maschinen- und Stahlbau sowie der Wartung von Schienenfahrzeugen bestens auskennt. Potenzial, um sich am freien Markt zu etablieren. Ab dem Sommer 2019 geschieht das unter dem neuen Namen: MCR Engineering Lausitz.
WAAM. Vier Buchstaben die für ein innovatives Fertigungsverfahren stehen. Wire Arc Additive Manufacturing. Es ist eine der Leistungen, die MCR Engineering Lausitz am Markt anbietet. Doch was verbirgt sich hinter dem Begriff eigentlich? Was versteht man unter einem „Schweißverfahren zur Additiven Fertigung auf Lichtbogenbasis“, wie es im Fachjargon heißt? Das erklärt uns Ronny Sembol. Der 36-Jährige arbeitet in der Hauptwerkstatt im Industriepark Schwarze Pumpe und übernimmt den Part des Projektleiters Additive Fertigung bei der LEAG.
Hinter einem blickdichten, roten Schutzvorhang in einer Werkhalle des Industrieparks Schwarze Pumpe verbirgt sich der aufgerüstete, einarmige Schweißroboter. Ihn haben wir zum Ziel, als wir Sembol an seinem Arbeitsplatz besuchen.
Er gibt uns den Hinweis, dass wir erst eintreten können, wenn nicht mehr geschweißt wird. Noch ist ein heller Lichtpunkt durch den Sichtschutz zu sehen. Knisternd fliegen Funken. Wir warten ab. Nach einer Weile können wir den Arbeitsplatz betreten und werfen einen Blick auf das Wunderwerk der Technik, das gerade eine Pause einlegt.
Achtung - Lichtbogenschweißarbeitsplatz, Foto: LEAG
Ronny Sembol ist für das Baugruppenengineering der Tagebaugeräte und Schienenfahrzeuge zuständig und gleichzeitig Projektleiter, Foto: LEAG
„Die Additive Fertigung nutzt das Prinzip des Lichtbogenschweißens, um schichtweise komplexe Bauteile aufzubauen. Im Prinzip funktioniert das wie bei einem 3D-Drucker. Entlang einer beliebigen Kontur schmilzt der Schweißroboter einen Metalldraht.
Durch Bewegung wird so schichtenweise in langen Raupen bis auf einen Millimeter genau Material aufgetragen. Um die Qualität im Bauteil sicherzustellen, wird nach jeder Schicht die Temperatur überwacht und das Werkstück kann bei Bedarf abkühlen, bevor der nächste Materialauftrag erfolgt. So entsteht dann Schicht für Schicht ein endkonturnahes Werkstück“, erklärt Sembol.
„Ist das Bauteil fertig, muss es noch in die Zerspanung zur Endbearbeitung. Das passiert auch hier vor Ort. Je nach Größe dauert es insgesamt etwa drei Tage, bis wir das fertige Produkt in der Hand halten.“
Wire Arc Additive Manufacturing - kurz: WAAM im Einsatz, Foto: LEAG
Hier ist deutlich der Schichtenaufbau des aufgetragenen Metalls zu erkennen, Foto: LEAG
„Schnelligkeit ist in der heutigen Marktsituation ein entscheidender Vorteil. Es gibt Bauteile, die eine sehr lange Lieferzeit haben, weil sie eben hochwertig oder sogar Einzelanfertigungen sind. Stehen die Maschinen zum Beispiel aufgrund eines Lieferengpasses still, zählt jeder Tag!
Oftmals geringe Lagerkapazitäten und hohe Lagerhaltungs- sowie Kapitalbindungskosten halten die Betriebe davon ab, sich Ersatzteile einfach auf Vorrat hinzulegen.
Marko Matschke arbeitet sich in die Bedienung des Schweißroboters bei dem neuen Verfahren ein, Foto: LEAG
Hier setzen wir an. Einzelfertigungen, Kleinserien, Reparaturteile – alles kein Problem und kurzfristig verfügbar. Bei komplexen Teilen und kleinen Stückzahlen ist das Verfahren wirtschaftlich vergleichbar mit den konservativen Fertigungsverfahren im Maschinenbau – nur eben viel schneller in der Bereitstellung der Ersatzteile.
Und auch bei den Dimensionen sind uns kaum Grenzen gesetzt. Im Gegensatz zu anderen Verfahren haben wir nämlich den Vorteil, dass wir beim WAAM keine Umhausungen oder Pulverbettdimensionen benötigen, die die Bauteilgröße beschränken“, sagt Sembol. „Machbar ist eigentlich jede Bauteilgeometrie, solange sie aus einem schweißbaren Metall bestehen soll. Auch unterschiedliche Materialkombinationen mit verschleißfesten Materialien sind innerhalb eines Bauteils machbar. Die Werkstücke erfüllen alle Qualitätsanforderungen vergleichbarer Stahl- und Maschinenbauteile und ebenfalls für statisch-relevante Belastungen geeignet. Außerdem verziehen sie sich nicht und haben kaum Eigenspannungen, was sie qualitativ nachweislich sehr hochwertig macht und ihre Praxistauglichkeit zeigt.“
In unserem Thermokamerafilm können Sie per YouTube beobachten, wie im 3D-Schweißverfahren die Materialschichten aufgetragen werden. Die gemessenen Temperaturen an den Kontrollpunkten können Sie rechts in der Skala ablesen, Video: LEAG
Die Prozessüberwachung erfolgt digital, Foto: LEAG
„Die BTU hat in unserem Auftrag zu Beginn der Pilotphase erst einmal Tests zur technischen Machbarkeit durchgeführt.
Da wir hohe Qualitätsansprüche haben, war auch die Qualität der entstehenden Werkstücke für uns sehr wichtig. Probestücke wurden hergestellt und untersucht, bis schließlich klar war, dass es funktioniert“, schildert Sembol den Werdegang.
„Dann haben wir den Schritt übernommen, unseren Schweißroboter auf das neue Verfahren umzurüsten. Mit einer neuen Schweißstromquelle und der Software der BTU konnten wir dann an den Start gehen. Die Kooperation läuft weiter.
Auch nach der Testphase studieren die Spezialisten des Lehrstuhls Schweiß- und Fügetechnik die Parameter vor Ort weiter, wie etwa die Zusammensetzung und entstehenden Temperaturen, um abschließend den Erfolg des Projekts zu gewährleisten.“
Ein Blick ins Innere der Probewerkstücke um die Qualität zu prüfen. Die Anforderungen im Endkundengeschäft für den mittleren und schweren Maschinenbau sollen schließlich erfüllt werden, Foto: LEAG
Das Lausitzer Kompetenzzentrum für Instandhaltung, ein wichtiger Entwicklungsfaktor für den Industriestandort Schwarze Pumpe, Foto: LEAG
„Wir wollen ein Full-Service-Angebot im Instandhaltungsbereich schaffen, das unseren Kunden komplett zur Verfügung steht. Ausbau, Diagnose, Reparaturdruck und Einbau. Von A – Z und die Additive Fertigung wird ein entscheidender Teil davon sein.
Zum Beispiel konnten wir unsere Leistung schon bei einem beauftragten Fertigungsteil einer Kegelbrechanlage für einen Steinbruch unter Beweis stellen. Die Aussichten für weitere Partnerschaften und Kooperationen sind ausgezeichnet“, ist sich Sembol sicher.
Sie können sich über YouTube einen Eindruck vom 3D-Schweißen eines Knotens verschaffen, Video: LEAG
Mehr zum Thema MCR finden Sie in unserem Seitenblick Blog.
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Seit April 2018 verstärke ich als Redakteurin das Kommunikationsteam der LEAG. Ursprünglich begann mein beruflicher Werdegang allerdings in der Welt des Bestellwesens. Als Quereinsteiger in die Welt der Worte bringe ich aus dieser Zeit meine mehrjährige Berufserfahrung mit, genau wie meinen offenen Blick. Abseits meiner ersten, journalistischen Erfahrungen der Vergangenheit freue ich mich jetzt darauf, an meinen immer neuen Aufgaben zu wachsen. Und gespannt bin ich natürlich auch – auf die Menschen und Geschichten, die mich erwarten! Denn wie sagte bereits einer meiner liebsten Autoren: „Die Neugier ist die mächtigste Antriebskraft im Universum, weil sie die beiden größten Bremskräfte im Universum überwinden kann: die Vernunft und die Angst.“
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