WAAM-Anlage

Der WAAM-Prozess (Wire Arc Additive Manufacturing) ist eine innovative Methode zur schichtweisen additiven Fertigung von metallischen Bauteilen. Zunächst wird ein dreidimensionales Bauteil konstruiert, das darauffolgend in einzelne Schichten zerteilt und mit Fertigungsparametern versehen wird. Während des anschließenden Bauprozesses wird eine Drahtelektrode sukzessive durch einen erzeugten Lichtbogen geschmolzen, der zwischen dem Draht und einer Substratplatte entsteht. Der geschmolzene Draht wird präzise auf die Bauplattform aufgetragen. Dadurch wird Schicht für Schicht das gewünschte dreidimensionale Objekt aufgebaut. Oftmals ist nach dem eigentlichen Fertigungsprozess eine spanende Nachbearbeitung erforderlich, um die gewünschte Oberflächenrauheit zu erreichen.

Technische Spezifikationen

• Bauraum 100 x 100 x 80 cm (theoretisch belieb erweiterbar)
• Geeignet für Drahtelektroden mit einem Durchmesser von 1,2; 1,4; 1,6 und 2,0 mm
• Gaszufuhr unterschiedlicher inerter und aktiver Gase bspw. Ar-CO2 oder Ar-O2
   
• Knickarmroboter:
  • Typ: ABB IRB 1600-10/1.2
  • Anzahl der Achsen: 6
  • Reichweite: 1,20 m
  • Handhabungskapazität/ Zusätzliche Armlast: 10 kg/ 20,5 kg
     
• MIG/MAG-Kompaktschweißgerät:
  • Typ: Miller Auto-Continuum 500 CE
  • Nenn Schweißausgangsleistung: 500 A bei 40 V Gs
  • Maximale Einschaltdauer: 100% Einschaltdauer bei 500 A
     
• Drahtfördereinheit:
  • Typ: Miller Auto-Continuum Drive
  • Minimaler Drahtdurchmesser: 0,9 mm
  • Maximaler Drahtdurchmesser: 2,0 mm
  • Drahtvorschubgeschwindigkeit: 2,5-22 m/min

Anwendung

WAAM bietet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten in verschiedenen Industriezweigen. Es ermöglicht in der Luft- und Raumfahrt die Produktion von leichteren und dennoch belastbaren Bauteilen. Zudem eröffnet die Technologie in der Energieerzeugung und im Werkzeugbau Chancen für die Fertigung individueller, großvolumiger Komponenten. Das Verfahren ermöglicht die endkonturnahe Herstellung von komplexen Bauteilen, was sie besonders attraktiv für den Prototypenbau und die individuelle Fertigung macht. Am Lehrstuhl FUW wird die Anlage sowohl in der Forschung, z.B. zur Entwicklung neuartiger Werkstofflegierungen, als auch in der Lehre, z.B. zur Demonstration additiver Fertigungsverfahren in den Fächern Werkstoffkunde 3 und Fügetechnik/Schweißtechnik, eingesetzt.

Folgende Drahtmaterialien stehen zur Verfügung:

• Werkzeugstahl (insbesondere Kaltarbeitsstahl und Warmarbeitsstahl)
• Edelstahl
• Standard Schweißdrähte für den Stahlbau
• Kupferlegierungen