3D‐Drucken im Stahlbau mit dem automatisierten Wire Arc Additive Manufacturing

Abstract Der 3D‐Druck metallischer Bauteile im Pulverbettverfahren findet bisher überwiegend in der Luft‐ und Raumfahrt oder im Maschinenbau Anwendung. Für die Fertigung von strukturellen Großbauteilen, wie sie im Stahlbau zum Einsatz kommen, sind die Laser‐Pulver‐basierten additiven Fertigungsverfahren derzeit zu teuer, um einen wirtschaftlichen Einsatz in Aussicht zu stellen. Hier kann das Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) eine Möglichkeit bieten, den 3D‐Druck von großen Stahlkomponenten zu verwirklichen. Das Verfahren, auch als „formgebendes Schweißen” bekannt, ist in Kombination mit flexibler Robotertechnik und energiearmen Schweißprozessen für das Bauwesen interessant; denn nicht nur durch extrem große Gestaltungsmöglichkeiten, sondern auch durch die Digitalisierung und Einbindung in die computergestützten Entwurfs‐, Planungs‐ und Herstellungsprozesse eröffnen sich neue Möglichkeiten für den Stahlbau. Zudem ist es insbesondere für die Fertigung von belastungsoptimierten Bauteilen sehr gut geeignet. Im Beitrag werden die derzeitigen und künftigen Anwendungsfelder, die Merkmale der Fertigung und die Tragfähigkeiten der erzielbaren Bauteiltypen beschrieben. Darüber hinaus wird über aktuelle Untersuchungen berichtet.