Forschungsprojekt „WAAMatur“ zur Untersuchung der Potenziale der metallischen additiven Fertigung für Hochdruckarmaturen

Die seit einiger Zeit vorherrschenden wirtschaftlichen Rahmenbedingungen in Deutschland führen dazu, dass es für mittelständische Unternehmen im produzierenden Gewerbe zunehmend herausfordernder wird, im internationalen Vergleich konkurrenzfähig zu bleiben. Diese Problematik betrifft auch die Magdeburger Industriearmatur-Manufaktur GmbH (MIAM®), die sich auf die Konstruktion und Herstellung qualitativ hochwertiger Armaturen für kritische Anwendungen spezialisiert hat. Zerrüttete Lieferketten und unbestimmte Lieferzeiten machen bereits die Beschaffung von Halbzeugen und Rohlingen zu einem kritischen Faktor. Abhilfe könnten hier neue Fertigungsmethoden wie die metallische additive Fertigung schaffen. Durch den Einsatz spezifischer Verfahren kann die Lieferkette für Rohlinge erheblich verkürzt und vor allem selbstbestimmt gestaltet werden. Bisher sind die Verfahren der metallischen additiven Fertigung für Werkstoffe in kritischen verfahrenstechnischen Anwendungen nicht ausreichend wissenschaftlich ergründet. Somit besteht eine Lücke zwischen den innovativen Fertigungstechnologien und den realen Anwendungsanforderungen.

Die Untersuchung neuer Schweißtechnologien und deren Integration in den Fertigungsalltag von KMUs sind Kernkompetenzen der SLV Halle GmbH. Zusammen mit MIAM® wurde zum 1. Januar 2025 das Forschungsprojekt „WAAMatur“ ins Leben gerufen, das die Potenziale der metallischen additiven Fertigung für Hochdruckarmaturen untersucht. Im Fokus stehen dabei insbesondere Verfahren mit hohen Abschmelzleistungen, um die Herstellzeiten für endkonturnahe Rohlinge möglichst gering zu halten. Dafür werden DED-Verfahren (Directed Energy Deposition, dt. Materialabscheidung mit gerichtetem Energieeintrag) mittels Lichtbogen- und Laserstrahltechnologie eingesetzt.

Die zentrale Aufgabe des Projekts besteht in der Optimierung der metallurgischen und werkstofftechnischen Eigenschaften der endkonturnah erzeugten Rohlinge. Dabei kommen branchentypische Werkstoffe zum Einsatz, die spezifische Temperaturregime in der schweißtechnischen Verarbeitung erfordern, um die geforderten Eigenschaften zu erreichen. Neben klassischen Werkstoffprüfungen zur Materialcharakterisierung werden auch zerstörende Bauteilprüfungen der endbearbeiteten additiv hergestellten Erzeugnisse in Form von Berstversuchen durchgeführt. Diese erfolgen nach den strengen API-Standards auf dem hauseigenen Prüfstand von MIAM®. Darüber hinaus sollen offene Fragen sowie mögliche Hürden für die Qualifizierung additiv gefertigter Bauteile geklärt werden. Ziel des Projekts ist die erfolgreiche Übertragung der Technologie in die Fertigung von MIAM®.

Mit diesem Forschungsvorhaben leistet die SLV Halle GmbH einen wichtigen Beitrag zur Innovationskraft und Wettbewerbsfähigkeit der mittelständischen Industrie in Mitteldeutschland.