SSAB druckt Labyrinthdichtung nach Zeichnung aus den 1950ern, Prüfung läuft noch

SSAB und RISE haben für ein Walzwerk in Borlänge eine Ersatz-Öldichtung per Directed Energy Deposition gefertigt, ausgehend von nur einer technischen Zeichnung aus den 1950er Jahren. Das Bauteil mit rund 420 mm Durchmesser entstand im Programm On Demand 2033 aus SSABs eigenem Pulver AM TS2. Die CT-Auswertung steht noch aus, bevor das Teil eingebaut wird, der Einsatz im Betrieb ist also noch nicht belegt.

Kontext Beim Directed Energy Deposition (DED) wird Metallpulver in ein lasererzeugtes Schmelzbad eingebracht und das Bauteil Lage für Lage aufgebaut, was sich für große Bauteile eignet.

Warum wurde eine Labyrinthdichtung als Testfall gewählt?

Das Bauteil ist eine Öldichtung und Ersatzteil für ein Walzwerk an SSABs Standort Borlänge. Die Anlage stammt aus den 1950er Jahren, und große Gussteile für so alte Maschinen bedeuten sehr lange Lieferzeiten und hohe Kosten, sofern sie überhaupt herstellbar sind. Im Rahmen von On Demand 2033 sollte geklärt werden, ob sich aus alten Bauteilinformationen per additiver Fertigung ein neues Ersatzteil aufbauen lässt.

Wie wurde das Teil gefertigt?

Ein CAD-Modell gab es nicht, deshalb erstellte RISE aus SSABs technischer Zeichnung ein neues digitales Modell und passte Konstruktion und Fertigungsstrategie an die additive Fertigung an. Eingesetzt wurde Directed Energy Deposition mit Laser und Pulver, und zwar SSABs eigenes Pulver AM TS2. Die Dichtung misst rund 420 mm im Durchmesser und ist größer als das nominale Bauvolumen der Maschine. RISE entwickelte daher eine Spann- und Mehrachsstrategie und teilte die Geometrie in vier Teilgeometrien, die in getrennten Schritten gebaut wurden.

Was zeigen die ersten Prüfungen?

SSAB bearbeitete die Flächen, die Nacharbeit brauchten, und beließ die übrigen im gebauten Zustand. Beim Einspannen zeigte das Teil keinen Schlag, und die erste Auswertung des 3D-Scans ergab nur geringe geometrische Abweichungen. Die Maßhaltigkeit ist wichtig, weil das Teil Öl abdichten muss. Die Computertomografie bei Nikon Metrology in Großbritannien soll innere Fehler aufdecken, ist aber noch nicht ausgewertet.

Wie geht es weiter?

Nach der CT-Auswertung soll das Testbauteil in Borlänge eingebaut werden. SSAB will zudem weitere Ersatzteile erfassen, bei denen additive Fertigung eine Option sein könnte.

Was das bedeutet

Für Betriebe mit jahrzehntealten Anlagen zeigt der Fall, dass der Druck nur ein Glied der Ersatzteilkette ist, zu der auch die Modellierung nach Zeichnung, eine Strategie für übergroße Geometrien, Nachbearbeitung und Prüfung gehören. Ein einzelnes Teil mit ausstehender CT-Auswertung belegt keine Serienzuverlässigkeit, und die Qualifizierung für den Betrieb ist offen. Kleine und mittlere Hersteller sollten beim Abwägen zwischen digitalem Ersatzteillager und Regalbestand den Engineering-Aufwand einplanen, nicht nur den Druck.

Häufige Fragen

Welches Verfahren und Material kam bei der SSAB-Labyrinthdichtung zum Einsatz?

Directed Energy Deposition mit Laser und Pulver, verwendet wurde SSABs eigenes Pulver AM TS2. Das Teil misst rund 420 mm im Durchmesser und wurde in vier Teilgeometrien gebaut.

Ist die gedruckte Dichtung schon im Einsatz?

Nein. Die Ergebnisse der Röntgen-Computertomografie müssen noch ausgewertet werden, danach soll das Testbauteil bei SSAB in Borlänge eingebaut werden.

Warum testet SSAB On-Demand-Ersatzteile?

Große Gussteile für alte Maschinen haben lange Lieferzeiten und hohe Kosten. SSAB will robustere Lieferketten und weniger gebundenes Kapital in der Ersatzteillagerhaltung.