MadeInAdd – wo Flexibilität zu Effizienz wird
Wie die On-Demand-Dienstleistungen von MadeInAdd im Bereich der additiven Metallfertigung die Beschaffung von Ersatzteilen für die Energiebranche in eine agilere Zukunft führen
Der Energiesektor hat sich zu einem begeisterten Anwender der additiven Fertigung entwickelt und profitiert von der Gestaltungsfreiheit und der Fähigkeit dieser Technologie, Lieferketten zu transformieren. Das heißt, AM ermöglicht es Energieherstellern und -anbietern, die Effizienz ihrer Wertschöpfungskette zu steigern, indem sie Ersatzteile auf Abruf bereitstellen und so Anlagenstillstände aufgrund von Verzögerungen bei der Beschaffung und in der Lieferkette minimieren. Darüber hinaus ermöglichen additive Technologien wie das direkte Metall-Lasersintern (DMLS) die Optimierung von Energiekomponenten für eine höhere Effizienz und Leistung.
Natürlich verfügt nicht jeder Energieversorger und jedes Kraftwerk über eine eigene additive Fertigungsanlage oder das interne Fachwissen, um die Vorteile der Technologie selbst zu nutzen. Um diese Ressourcen- und Qualifikationslücke zu schließen, sind Fertigungsdienstleister wie MadeInAdd auf den Plan getreten, die den Zugang zu dieser Technologie mit Schwerpunkt auf Industrialisierung und Skalierbarkeit verbessern.
Der in Mailand ansässige AM-Dienstleister betreibt eine KI-gesteuerte digitale Plattform, die es Anwendern ermöglicht, nahtlos von einer 3D-Datei zur zertifizierten Produktion überzugehen. Wie das Unternehmen betont, ist die Benutzererfahrung vom Hochladen des Designs bis zur endgültigen Teilevalidierung zwar unkompliziert, hinter den Kulissen verbirgt sich jedoch eine komplexe technische Struktur, die den Online-Bestellprozess unterstützt und automatisierte Tools mit menschlichem Fachwissen kombiniert.
Das Unternehmen erläutert sein einzigartiges Angebot wie folgt: „Die DMLS-Technologie, eine der Stärken des MadeInAdd-Ökosystems, wird durch ein qualifiziertes Netzwerk von Produktionspartnern, zertifizierten Materialien und vollständig rückverfolgbaren Prozessen verwaltet. Jede Komponente wird in einem durchgängigen Workflow hergestellt: Design, Simulation, Druck, Nachbearbeitung und Qualitätskontrolle in einem digitalen Kontinuum, das Zeit, Kosten und Komplexität reduziert.“
Für Kunden aus dem Energiesektor ist der Zugang zum zuverlässigen, industrietauglichen Produktionsnetzwerk von MadeInAdd transformativ, insbesondere im Hinblick auf Lieferketten. Genauer gesagt unterstützt MadeInAdd die On-Demand-Produktion von Ersatzteilen, wodurch umfangreiche Lagerbestände und Lagerhäuser überflüssig werden und die Abhängigkeit von geplanten Beschaffungsaufträgen verringert wird. „Ersatzteile können bei Bedarf produziert werden, wann und wo sie benötigt werden“, so MadeInAdd. „So wird Flexibilität zu Effizienz und Innovation zu operativem Wert.“
Reduzierung der Beschaffungszeiten um 60 %
MadeInAdd hat mit verschiedenen Kunden aus der Energiebranche zusammengearbeitet und ihnen dabei geholfen, die Vorteile von AM und insbesondere DMLS zu nutzen. Das Metall-AM-Verfahren ist in der Lage, komplexe Geometrien mit kontrollierten Mikrostrukturen und konsistenten mechanischen Eigenschaften herzustellen, wodurch es sich für eine Vielzahl von Energieanwendungen eignet, darunter Turbinen, Ventile, Wärmetauscher und hochpräzise Einspritzsysteme. Entscheidend ist, dass DMLS-Teile aus zähen Metalllegierungen wie Inconel und Titan den hohen Temperaturen, zyklischen Belastungen und korrosiven Umgebungen in Energieerzeugungssystemen standhalten können.
Als einer der wettbewerbsfähigsten Online-DMLS-Dienstleister in Europa ist MadeInAdd hervorragend positioniert, um Energieunternehmen mit zertifizierter, kosteneffizienter Produktion auf industriellem Niveau zu unterstützen. Und Sie müssen sich nicht auf unser Wort verlassen: MadeInAdd hat bereits mehrere AM-Anwendungen im Energiebereich unterstützt, darunter die Entwicklung einer aeroderivativen Anwendung für einen Kunden aus der Energiebranche.
Bei der betreffenden Komponente handelte es sich um eine Turbinenschaufel, die extrem hohen Temperaturen und wiederholten thermischen Zyklen in einer chemisch aggressiven Umgebung ausgesetzt war. Aufgrund dieser Faktoren war das Originalteil anfällig für Ausfälle, was bedeutete, dass der Kunde Ersatz-Turbinenschaufeln beschaffen musste – ein Prozess, der mit langen Beschaffungszeiten und dem Bedarf an speziellen Werkzeugen verbunden war. Um die Beschaffungszeiten zu verkürzen und die Ausfallzeiten der Anlage zu reduzieren, ohne dabei Abstriche bei Qualität und Zuverlässigkeit zu machen, wandte sich der Endverbraucher an MadeInAdd, um das Teil im 3D-Druck herzustellen.
In diesem Anwendungsfall implementierte MadeInAdd einen speziell für Aftermarket-Anwendungen entwickelten End-to-End-Workflow. Dieser umfasste die folgenden Schritte:
- Materialauswahl: MadeInAdd führte vergleichende Bewertungen verschiedener Nickelbasislegierungen durch, um die optimale Wahl hinsichtlich Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit zu ermitteln. Letztendlich fiel die Wahl auf Inconel 725. Das von der FOMAS Group gelieferte Material bietet ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Wärmebeständigkeit, Mikrostrukturstabilität und Beständigkeit gegen säurehaltige Stoffe.
- DMLS-Fertigung und Nachbearbeitung: Die Turbinenschaufel wurde auf einem qualifizierten System gedruckt und anschließend einer Wärmebehandlung und CNC-Bearbeitung der Funktionsflächen unterzogen, um Ermüdungsanfänge zu reduzieren.
- Validierung: Im letzten Schritt wurden strukturelle und thermostrukturelle FEM-Analysen durchgeführt, um sicherzustellen, dass die Materialdaten mit der Produktionscharge übereinstimmen. Weitere Tests, wie tomografische, dimensionale und visuelle Inspektionen, wurden ebenfalls erfolgreich durchgeführt.
Insbesondere in der Konstruktions- und DfAM-Phase konnte MadeInAdd bestimmte technische Herausforderungen lösen. Das Unternehmen erklärt: „Die Schaufel arbeitet unter thermomechanischen Ermüdungsbedingungen mit potenziellen Kriecherscheinungen.“ Um dies zu beheben, wurde die Teilegeometrie angepasst und mit komplexen internen Kühlkanälen versehen, was dank der additiven Eigenschaften von DMLS möglich war.
Letztendlich brachte dieser Anwendungsfall dem Kunden eine Reihe von Vorteilen, darunter eine Verkürzung der Vorlaufzeit um 60 % im Vergleich zur herkömmlichen Beschaffung und eine deutliche Kostensenkung durch den Wegfall von Werkzeugen und die Optimierung der Prozessschritte. Darüber hinaus ist der Kunde dank der On-Demand-Natur von DMLS weniger auf physische Lagerbestände angewiesen und kann sich dank des robusten Qualifizierungsprozesses von MadeInAdd auf eine validierte Qualität verlassen. Aus Sicht des Anwenders hat MadeInAdd den Prozess ebenfalls rationalisiert, sodass der Kunde nicht für die Verwaltung verschiedener Schritte verantwortlich war und von der Konstruktion bis zur endgültigen Validierung einen einzigen, transparenten Ansprechpartner hatte.
„Dieser Fall zeigt, dass DMLS nicht nur eine Produktionstechnologie ist, sondern auch die Kontinuität des Betriebs ermöglicht“, so MadeInAdd. „Wenn die Verfügbarkeit von Ersatzteilen von strategischer Bedeutung ist, ermöglicht ein End-to-End-Modell, das Engineering, Produktion und Qualität zusammenführt, die Umwandlung von wochenlangen Ausfallzeiten in Zeiträume, die mit dem normalen Betrieb vereinbar sind, während gleichzeitig die in einem aeroderivativen Kontext erforderlichen technischen Standards eingehalten werden.“
Große Auswirkungen auf den Energieverbrauch
Letztendlich eröffnet die additive Fertigung die Möglichkeit, Ersatzteile nach Bedarf zu produzieren, was die bestehenden Paradigmen der Lieferkette radikal verändert. Damit entfernt sich die Energiebranche von einem Modell, das auf großen Lagerbeständen und langen Vorlaufzeiten basiert – bei dem häufige Anlagenstillstände Millionen kosten können – hin zu einem agilen Modell, das sicherstellt, dass Teile bei Bedarf produziert und geliefert werden.
Als industrieller Anbieter von AM-Dienstleistungen mit Zugang zu qualifizierten DMLS-Lösungen und einer großen Auswahl an energiegeeigneten Metallpulvern ist MadeInAdd bestens aufgestellt, um Energieunternehmen bei der zunehmenden Einführung von Metall-AM zu unterstützen. Der einzigartige digitale Workflow des Unternehmens, der jeden Schritt des Produktionsprozesses unterstützt, stellt sicher, dass gedruckte Teile schnell und mit einem hohen Maß an Transparenz optimiert, hergestellt und validiert werden.
Wie wir gesehen haben, hat dieser Ansatz zahlreiche Vorteile für den Energiesektor: Dazu gehören die Freisetzung von Betriebskapital, das zuvor für die Lagerung von Ersatzteilen aufgewendet wurde, schnellere Durchlaufzeiten und zuverlässigere, optimierte Lieferketten. In Bezug auf den letzten Punkt betont MadeInAdd den Vorteil, dass digitale Modelle und Druckparameter aus logistischer und nachhaltiger Sicht besser gespeichert werden können als herkömmliche physische Bestände.
Die vielleicht bedeutendste Auswirkung der Metall-AM im Energiesektor ist kultureller Natur. MadeInAdd kommt zu dem Schluss: „Der DMLS-Druck bewegt die Energiewelt in Richtung einer dezentralen On-Demand-Fertigung, bei der die Kapazitäten nicht in einem einzigen Werk liegen, sondern in einem digitalen Ökosystem, das an jedem Punkt des Netzwerks mit derselben Zuverlässigkeit produzieren kann. Es handelt sich um eine Lieferkette, die sich mit jeder Iteration anpasst, reagiert und verbessert und die schneller, effizienter und nachhaltiger ist.“
Dieser Artikel wurde ursprünglich im eBook „VM Focus Energy“ von VoxelMatters veröffentlicht. Das vollständige eBook kann unter diesem Link kostenlos gelesen oder heruntergeladen werden.
