Deutsche Bahn

Richtige Schweißtechnik für 3D-gedruckte Metallbauteile

(Minden, Juli 2018) Im laufenden Betrieb von Schienenfahrzeugen entsteht verschleißbedingt ein Bedarf an metallischen und nichtmetallischen Ersatzteilen in Kleinstserien. Ist aber z. B. für ein Gussteil die Original- Gussform nicht mehr verfügbar, stellt sich die Frage nach alternativen Fertigungsverfahren.

Hierfür kommt der 3D-Druck infrage (Additive Manufacturing), der im Rahmen des DB-Konzernprojektes "3D-Druck" intensiv auf Anwendungsmöglichkeiten untersucht wird. Die Fachabteilung Werkstoff- und Fügetechnik unterstützt dieses Projekt mit ihrem werkstoff-, brandschutz- und schweißtechnischen Know- How.

Notwendig - der Nachweis gleicher Sicherheit
Da beim 3D-Druck beispielsweise ein metallischer Werkstoff nach einer neuen Herstellungsart entsteht, der so in keiner DIN- oder EN- Norm als schweißgeeignet bezeichnet wird, muss der Nachweis gleicher Sicherheit geführt werden. Dazu ist es erforderlich, Bauteile 3D-gedruckt, in reproduzierbarer Qualität herzustellen. Um dies zu gewährleisten, ist der Herstellungsprozess klar zu fixieren. Dies kann nicht allein dem Hersteller überlassen werden. Das ist auch Aufgabe des Fahrzeugbetreibers in seiner Verantwortung als ECM[1].

Definition eines Herstellungsprozesses nach Stand der Technik

Um sicher zu sein, bei der Beschreibung dieses Herstellungsprozesses den Stand der Technik darzustellen, bildete die DVS[2]- Arbeitsgruppe A7 eine Untergruppe zu diesem Thema. Diese Gruppe setzt sich zusammen aus Experten von verschiedenen Systemhäusern im Schienenfahrzeugbau, Betreibern von 3D-Druckern, Schweißtechnischen Lehr- und Versuchsanstalten (SLV), DB Systemtechnik, DB Fahrzeuginstandhaltung, der DB Kompetenzeinheit 3D-Druck, sowie dem TÜV SÜD. Nur mit dieser breiten Aufstellung der DVS- Untergruppe zum 3D-Druck ist eine neutrale Herangehensweise sichergestellt.

So kann ein Herstellungsprozess definiert werden, aus dem ein gleichbleibender, definierter Werkstoff hervorgeht. Aus diesem Werkstoff können Proben hergestellt werden, einer Schweißverfahrensprüfung unterzogen werden können und dadurch die Schweißeignung festgestellt werden kann.

[1] ECM:   Entity in Charge of Maintenance, für die Instandhaltung zuständige Stelle
[2] DVS:    Deutscher Verband für Schweißen und verwandte Verfahren