WAAM-Anlage von Alotec Dresden: Technische Innovation, Effizienz und Marktperspektive

Alotec Dresden hat für das Fachgebiet Füge- und Schweißtechnik der BTU Cottbus-Senftenberg eine hochmoderne WAAM-Anlage (Wire Arc Additive Manufacturing) realisiert. Die Anlage kombiniert zwei kollaborierende 6-Achsen-Roboter zu einer Plattform mit 16 synchronisierten Achsen und integriert modernste Fronius-Schweißsysteme. Damit liefert sie nicht nur ein leistungsfähiges Forschungsinstrument, sondern verkörpert auch die wachsende Bedeutung additiver Fertigung in der Region Lausitz und darüber hinaus.

Innovative WAAM-Anlage von Alotec Dresden für die BTU Cottbus-Senftenberg

Die von Alotec entwickelte Anlage ist speziell für das Forschungscluster „SpreeTec neXt“ konzipiert, das neue Fertigungsmöglichkeiten für dezentrale Energietechnik entwickelt. Sie unterstützt die dezentrale Produktion von Großbauteilen aus Metall, reduziert Materialabfall und verkürzt die Produktionszeiten – zentrale Ziele der additiven Fertigung.

Technische Finessen: 16 Achsen und kollaborierende Roboter

Im Herzen der Anlage stehen zwei kollaborierende 6-Achsen-Roboter des Typs KR120 R3100. Jeder Roboter bietet eine Reichweite von 3.100 mm und eine Belastbarkeit von 120 kg. Über das KRC-Robotstar-Steuerungssystem arbeiten die Roboter im „Master-Slave“-Prinzip: Der eine Roboter definiert die Bewegung, der zweite folgt exakt. Damit können komplexe, großvolumige Geometrien simultan mit zwei Brennern bearbeitet werden, was die Produktivität signifikant erhöht.

Ergänzt wird das System durch zwei Lineareinheiten und einen Dreh-Kipp-Tisch, sodass das Werkstück in allen Raumrichtungen präzise positioniert werden kann. Die 16 synchronisierten Achsen ermöglichen einen nahtlosen Schicht-auf-Schicht-Aufbau, der für große Metallbauteile besonders geeignet ist.

Schweißtechnologie von Fronius

Die Anlage ist mit modernsten Fronius-Schweißsystemen ausgestattet: zwei „iWave“-Systeme für automatisiertes Schweißen im Metall-3D-Druck und ein „TPS/i Twin“-System, das gleichzeitig zwei Drahtzuführungen und Stromquellen nutzt. Das TPS/i Twin-System arbeitet mit den Prozessen PMC (Pulse Multi Control) und CMT (Cold Metal Transfer) und ermöglicht höhere Auftragsraten sowie einen schnellen Schichtaufbau – ideal für großvolumige Bauteile.

Effizienz und Nachhaltigkeit der WAAM-Technologie

Die WAAM-Technologie zeichnet sich durch eine bemerkenswerte Materialeffizienz aus. Laut einer Studie aus dem Jahr 2022 reduziert der Einsatz von WAAM den Materialverbrauch um 20 % bis 30 % im Vergleich zu traditionellen additiven Fertigungsverfahren. Diese Reduktion führt nicht nur zu Kosteneinsparungen, sondern auch zu einer deutlich geringeren Umweltbelastung, da weniger Abfall entsteht und Ressourcen geschont werden.

• Signifikante Senkung des Materialabfalls (20-30 % Reduktion)
• Kürzere Produktionszeiten für große Bauteile
• Erhöhte Flexibilität bei der Bauteilgeometrie
• Umweltfreundlichere Fertigung durch geringeren Rohstoffverbrauch

Die Kombination aus zwei simultanen Schweißbrennern und der präzisen Robotik steigert die Produktivität, sodass große Metallkomponenten schneller und mit weniger Nachbearbeitung fertiggestellt werden können.

Marktwachstum für additive Fertigung

Der globale Markt für additive Fertigung wird laut einer Marktstudie bis zum Jahr 2027 ein Volumen von 37,2 Milliarden USD erreichen. Diese Prognose unterstreicht den wachsenden Trend zu additiven Verfahren in der Industrie, insbesondere in Bereichen wie Energietechnik, Maschinenbau und Luft- und Raumfahrt. Die Investition von Alotec in die WAAM-Anlage ist damit ein strategischer Schritt, der mit dem erwarteten Marktwachstum korreliert.

• Marktvolumen 2027: 37,2 Mrd. USD (Quelle: Grand View Research, 2020)
• Steigende Nachfrage nach ressourcenschonenden Fertigungsverfahren
• Wachsende Bedeutung von Großbauteilen in der Industrie

Herausforderungen und Investitionsaspekte

Obwohl die WAAM-Technologie klare Vorteile bietet, ist die Investition in neue Anlagen kostenintensiv. Unternehmen müssen die Rentabilität sorgfältig prüfen, da die Anschaffungskosten für hochentwickelte Robotik- und Schweißsysteme beträchtlich sein können. Dieser Kostenfaktor stellt ein potenzielles Risiko dar, das gegen die langfristigen Einsparungen und Marktchancen abgewogen werden muss.

FAQ zur WAAM-Technologie

Was ist WAAM?
Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) ist ein Verfahren der additiven Fertigung, bei dem Metallbauteile schichtweise durch einen drahtbasierten Lichtbogenschweißprozess aufgebaut werden. Das Verfahren eignet sich besonders für die Herstellung großer Metallbauteile und ermöglicht einen schnellen, materialeffizienten Aufbau.

Fazit

Die von Alotec Dresden entwickelte WAAM-Anlage für die BTU Cottbus-Senftenberg demonstriert, wie moderne Robotik, fortschrittliche Schweißtechnologie und additive Fertigungsynergien zu einer ressourcenschonenden und produktiven Produktion großer Metallbauteile führen können. Mit einer nachweislichen Reduktion des Materialverbrauchs um bis zu 30 % und einer klaren Ausrichtung auf den wachsenden globalen Markt für additive Fertigung positioniert sich die Anlage als Schlüsseltechnologie für die Zukunft der Metallverarbeitung in der Region und darüber hinaus. Trotz hoher Anfangsinvestitionen überwiegen die langfristigen Vorteile – sowohl ökonomisch als auch ökologisch – und machen die WAAM-Technologie zu einem wichtigen Baustein des industriellen Strukturwandels.