Schritt für Schritt fasst der metallbasierte 3D-Druck in der Fertigungsindustrie auch in der Serienfertigung Fuß. Die SLM-Maschine NXG XII 600 von SLM Solutions kommt mit dem Anspruch, neue Meilensteine im Hinblick auf Produktivität, Bauraumgröße, Zuverlässigkeit sowie zudem auch Sicherheit zu setzen. Sie soll SLM Solutions den Weg in die Zukunft der additiven Fertigung ebnen. Nun präsentiert SLM Solutions konkrete auf der 12-Laser-Maschine gefertigte Bauteile von Anwendern. Die zeigen nicht nur Produktivität und Geschwindigkeit der Maschine, sondern auch eine eindrucksvolle Reduzierung der Kosten pro Bauteil. Ein Unternehmen, das die Produktivität der NXG XII 600 bereits testen konnte, ist Porsche. Hier wurde ein Antriebsgehäuse auf der neuen Maschine realisiert.
Die Abteilung Advanced Powertrain Engineering kümmert sich bei der schwäbischen Sportwagen-Edelschmiede auch um Antriebs-Anwendungen wie E‑Antriebsgehäuse, Kurbelgehäuse und Zylinderköpfe in der additiven Fertigung. Mit der neuen SLM-Maschine NXG XII 600 wurde als Proof-of-Concept ein komplettes E‑Antriebsgehäuse erfolgreich gefertigt.
SLM Solutions ermöglicht mit der NXG XII 600 einen hochintegrierten Designansatz
Das auf der NXG XII 600 umgesetzte Bauteil wurde mit einem innovativen AM-Design erstellt. Porsche hat hohe Anforderungen ans Werkstück. Schließlich soll der Permanentmagnetmotor mit 800 V Betriebsspannung bis zu 205 kW (280 PS) auf die Straße bringen. Das nachgeschaltete zweistufige Getriebe ist ins Gehäuse integriert und überträgt zudem bis zu 2100 Newtonmeter Drehmoment auf die Räder. Dieser hochintegrierte Ansatz soll an der Vorderachse eines Sportwagens seine Power entfalten.
Im Fokus
SLM Solutions NXG XII 600
Die SLM-Technologie verwendet als iterativer Prozess Hochleistungslaser, um Metallpulver entlang vordefinierter Bahnen zu schmelzen. Damit wird eine einfache und schnelle Herstellung komplizierter Bauteilgeometrien möglich, die mit traditionellen abtragenden Techniken oft unmöglich zu erstellen sind. Das erlaubt eine hohe Designfreiheit. Die SLM-Maschine NXG XII 600 verfügt über zwölf Laser mit einer Leistung von jeweils 1 kW ausgestattet und verfügt über einen Bauraum von 600 x 600 x 600 mm, der die Produktion von großvolumigen Bauteilen mit Schichtdicken bis zu 120 µm und mehr ermöglicht. Variabler Fokusdurchmesser, bidirektionale Pulver – Beschichtung, Laser-Lastausgleich und ein optimierter Gasstrom erhöhen zudem die Produktivität der Maschine. Das geschlossene Pulversystem sorgt für maximale Sicherheit..
Das neue Antriebsgehäuse kann mit der NXG XII 600 die Vorteile der additiven Fertigung optimal nutzen: Topologieoptimierung mit Gitterstrukturen, um Gewicht zu reduzieren. Funktionsintegrationen von Kühlkanälen. Eine höhere Steifigkeit. Eine reduzierte Montagezeit aufgrund der Integration mehrerer Bauteile. Und schließlich außerdem noch eine verbesserte Bauteilqualität.
SLM-Technologie ist sowohl technisch als auch ökonomisch für Porsche interessant
Für Porsche ist die neue Fertigungstechnologie sowohl technisch als auch ökonomisch interessant. Deshalb sind weitere Anwendungsbeispiele bereits in der Entwicklungsphasen oder in der Prototypenfertigung. Das gilt speziell für Kleinserien und im Motorsport sowie bei Ersatzteilen für Oldtimer. Das E‑Antriebsgehäuse misst 590 x 560 x 367 mm und wurde in gerade einmal 21 h auf der NXG XII 600 gefertigt.