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Schaeffler Special Machinery bringt ein Multimaterial-Drucksystem auf den Markt, das bis zu drei verschiedene Metallpulver in einem einzigen Bauprozess verarbeitet. Kern der Anlage ist eine patentierte Recoater-Ablagetechnik, die Pulver pixelweise auf der Bauplattform ablegt und so gezielte Materialkombinationen innerhalb eines Bauteils erzeugt. Bis zu vier Laserquellen verschmelzen die Schichten anschließend. Die Maschine heißt OmniFusion 3D.
Was die Technologie leistet
Additive Fertigung, also der schichtweise Aufbau digitaler Bauteildaten, ist in vielen Industriebetrieben bekannt. Neu ist die konsequente Kombination unterschiedlicher Werkstoffe in einem Bauteil. Schaeffler nennt das Prinzip: das richtige Material am richtigen Ort.
Ein konkretes Beispiel: Ein Spritzguss-Werkzeug für einen Kunststoff-Gehäusedeckel wird als Verbundkonstruktion gefertigt, Außenschale aus Werkzeugstahl, Kern aus Kupfer. Die Geometrie ist so optimiert, dass das Bauteil schnell und gleichmäßig abkühlt, auch an exponierten Konturen und lokalen Hotspots. Die gemessene Folge: Die Taktzeit sinkt um bis zu 40 Prozent. Gleichzeitig verringern sich Eigenspannungen im Bauteil, was die Maßhaltigkeit verbessert.
Florian Dörrfuß, Vice President Technology bei Schaeffler Special Machinery, beschreibt den Vorteil so: Materialeigenschaften lassen sich gezielt dort platzieren, wo sie im Prozess benötigt werden. Das reduziere Bauteilspannungen und verkürze die Zykluszeiten.
Einsatzfelder in der Industrie
Automobilbau und E-Antriebe
Schaeffler sieht den größten kurzfristigen Markt in der Automobilindustrie. Konkret nennt das Unternehmen die werkzeugfreie Herstellung komplexer Komponenten für Elektromotoren, etwa Statoren, in die sich leitfähige Materialien, Isolatoren und Elektronikkomponenten direkt integrieren lassen. Auch Bremsbackenträger mit aufgedrucktem Keramik-Bremsbelag sind mit der Technologie machbar.
Weitere Anwendungen liegen in Kleinserien für Sonderfahrzeuge, im Rennsport und in der Ersatzteilversorgung älterer Modelle. Hochwertige Komponenten für Fahrzeuge im Exklusivbereich kommen ebenfalls infrage.
Werkzeugbau und Thermomanagement
Im Werkzeugbau soll die Kombination hochfester Stähle mit wärmeleitfähigen Materialien Spritzgusseinsätze langlebiger machen und Zykluszeiten weiter senken. Endkonturnahe Halbzeuge, also Rohlinge, die dem fertigen Bauteil schon sehr nahekommen, lassen sich mit geringerem Materialabfall bereitstellen.
Wärmetauscher für Thermomanagementsysteme sind ein weiteres Anwendungsfeld. Als gedruckte Multimaterial-Bauteile mit organischen Strukturen und großen Kontaktflächen sollen sie eine effiziente Wärmeübertragung bei geringem Gewicht ermöglichen. Dörrfuß sieht hier Potenzial für die Luft- und Raumfahrt sowie die Medizintechnik.
Organisation und Standorte
Schaeffler Special Machinery beschäftigt nach eigenen Angaben mehr als 1.500 Mitarbeiter an 14 Standorten weltweit. Die Einheit entwickelt und produziert Sondermaschinen und Fertigungsanlagen. Der Bereich additive Fertigung ist Teil dieser Struktur und wird laut Unternehmen aktiv ausgebaut.
Das Unternehmen will die Multimaterial-Additive-Fertigung gemeinsam mit Partnern im Markt etablieren. Konkrete Kooperationen oder Pilotkunden nennt Schaeffler derzeit nicht öffentlich.
Einordnung
Für Produktionsleiter und Einkäufer in der Metall- und Kunststoffverarbeitung ist das relevant: Wenn die genannten Taktzeiteinsparungen von bis zu 40 Prozent in der Praxis reproduzierbar sind, verändert sich die Kalkulation für Werkzeugbau und Kleinserienfertigung spürbar. Die Technologie ist patentiert und in zwei Maschinenfamilien verfügbar. Wer Werkzeuge für Spritzguss oder komplexe Funktionsbauteile für Elektroantriebe beschafft, sollte die Entwicklung bei Schaeffler Special Machinery verfolgen.
