Experteninterview: Armin Wiedenegger von voestalpine High Performance Metals zur Metal-3D-Druck-Innovation

Metall-3D-Druck transformiert zunehmend die hochwertige, niedrigvolumige Fertigung in vielen Sektoren. Seine Weiterentwicklung hängt entscheidend von der Entwicklung neuer, hochleistungsfähiger Materialien ab.

voestalpine, einer der größten Stahltechnologie-Konzerne Europas, hat sich als Schlüsselakteur bei der Weiterentwicklung dieser Materialien etabliert. Nach dem Aufbau von Expertise in der additiven Fertigung (AM) in der Division High Performance Metals eröffnete das Unternehmen 2016 sein erstes Additive Manufacturing Centre in Düsseldorf und expandierte seither nach Taiwan, Nordamerika und Singapur.

In diesem Experteninterview spricht AMFG mit Armin Wiedenegger, Strategy & Business Development für Additive Manufacturing bei voestalpine High Performance Metals GmbH, über die Metall-AM-Pulver des Unternehmens, wegweisende Anwendungen und Erfolgsgeschichten.

Über voestalpine

voestalpine ist ein globaler Technologie- und Kapitalgüterkonzern, der tiefe Materialwissenschaft mit fortschrittlicher Verarbeitungskompetenz verbindet. Das Unternehmen ist Partner der Automobil-, Konsumgüter-, Luftfahrt- und Öl- & Gasbranche weltweit und liefert stahlbasierte Produkte und Systemlösungen.

Die Additive Manufacturing Aktivitäten fallen in die Division High Performance Metals, einen globalen Führer bei Werkzeugstahl, Schnellarbeitsstahl, Ventilstahl und Sonderlegierungen sowie Pulvermaterialien, nickelbasierten Legierungen und Titanbauteilen, die durch AM-Technologien gefertigt werden.

Herausforderungen und Zeitrahmen der Materialentwicklung

Die Entwicklung von Pulvern für Metall-AM ist ein sorgfältiger Prozess. Die Schaffung einer völlig neuen Legierung kann 1–3 Jahre dauern, während die Optimierung bestehender Legierungen typischerweise bis zu einem Jahr Forschung, Test und Validierung erfordert.

Hochwertige Metallpulver – charakterisiert durch dicht gepackte, kugelförmige Partikel einheitlicher Größe – sind entscheidend für konsistente Bauteile. Bei voestalpine werden diese Pulver durch ein präzises Gasatomisierungsverfahren hergestellt, das eine bestehende Legierung in nur wenigen Wochen in ein Hochleistungspulver verwandelt.

Globale 3D-Druck-Zentren und Technologien

Die Division High Performance Metals betreibt weltweit mehrere AM-Zentren und nutzt zwei primäre Technologien:

• Pulverbettbasiertes Schmelzen (PBF) – Ideal für komplexe Designs; bietet hohe Auflösung, ist aber langsamer und teurer.
• Direct Metal Deposition (DMD) – Nutzt Pulver und Draht als Ausgangsmaterial; kosteneffizienter, bietet aber begrenzte Designfreiheit.

Zielbranchen

Das Unternehmen fokussiert sich auf Werkzeugbau und Öl- & Gas-Märkte, wo die Vorteile des Metall-3D-Drucks am stärksten ausgeprägt sind.

Erfolgsgeschichten

Eine herausragende Leistung ist der LightHinge+ – ein leichter Motorhaubenscharnier für automobilen Einsatz, entwickelt in Partnerschaft mit Edag und Simufact. Die herkömmliche Fertigung dieses Bauteils ist teuer, mit hohen Werkzeugkosten und einem typischen Gewicht von 1,5 kg pro Scharnier. Für ein Fahrzeug mit rund 40 Scharnieren summiert sich dies zu erheblichem Gewicht.

Durch Topologieoptimierung und fortschrittliche Simulation fertigte das Team das Scharnier vollständig per PBF, wobei der Stützmaterialanteil von über 50 % auf unter 18 % des Bauteilgewichts reduziert wurde. Diese Optimierung verkürzte auch die Nachbearbeitungszeit. Das Endergebnis erzielte eine Gewichtsreduktion von 50 % im Vergleich zur konventionellen Blechfertigung.

Branchenausblick

AM wandelt sich von Einzelprototypen zur Serienfertigung, was das wachsende Vertrauen in die Technologie als tragfähige Fertigungslösung signalisiert.

Verbleibende Herausforderungen

Um die Adoption zu beschleunigen, muss die Industrie angehen:

• Verbesserung der Produktionsgeschwindigkeiten.
• Senkung der Anlagenskosten für breiteren Marktzugang.
• Konsolidierung der AM-Wertschöpfungskette – einschließlich Design, Fertigung und Nachbearbeitungs-Software – zur Straffung der Abläufe.

Mehr über voestalpines High Performance Metals Division erfahren: voestalpine High Performance Metals