„Mit Additive Manufacturing können wir komplett neue Wege einschlagen."

Andritz Kaiser

Als Entwicklungsleiter der ANDRITZ KAISER GmbH in Bretten war Paolo Matassoni früh von additiven Verfahren fasziniert. Bei deren Anwendung hat er stets eigene Wege erkundet. Heute nutzt sein Team die hohen Freiheitsgrade in der Konstruktion und im Materialdesign für optimierte Bauteilfunktionen. Im Interview spricht er über begeisterte Nachwuchskräfte, neue Materialkombinationen und seine Vorstellung additiver Prozesse im Jahr 2030.

Können Sie uns ANDRITZ KAISER bitte kurz vorstellen?

Paolo Matassoni: Gern. Wir sind ein globaler Systemlieferant von Stanz- und Umformtechnik im Bereich von 630 bis 25.000 Kilonewton. Die Anfänge der Firma Kaiser reichen ins Jahr 1945 zurück. Seit 2004 gehören wir zur österreichischen ANDRITZ GRUPPE, die weltweit über 29.000 Mitarbeiter beschäftigt und 2018 in den Bereichen Hydro, Pulp&Paper, Metals und Separation sechs Mrd. Euro Umsatz erwirtschaftet hat. Wichtig ist uns die Förderung von Nachwuchskräften, die wir ermuntern, bei ANDRITZ KAISER Gruppen zu bilden, sich gegenseitig zu stützen und ihren Zeitgeist und ihr junges Denken einzubringen. Wir möchten, dass sie Feuer für ihre Aufgaben fangen – und sind damit recht erfolgreich.

Welche Rolle spielt Additive Manufacturing (AM) dabei?

Matassoni: Junge Leute lassen sich damit natürlich zum Brennen bringen. Doch das ist nur ein Aspekt. Wir nutzen seit etwa einem Jahrzehnt additive Verfahren. Auf einer Messe habe ich seinerzeit das Laser-Auftragsschweißen kennengelernt und war fasziniert. Kurz danach ergaben sich weitere Kontakte zu Anbietern von Pulverauftragsverfahren in der Region. Wir haben dann losgelegt und mit Verfahren und Materialkombinationen experimentiert. Metallurgen haben am Anfang die Köpfe geschüttelt. Doch der Erfolg gab uns Recht. Wir nutzen heute metallische Hybridmaterialien im Additive Manufacturing, die in der Fachliteratur schlicht nicht vorkommen. Wir haben diesen Forschergeist bewahrt. Mit AM können wir komplett neue Wege in der Konstruktion einschlagen und als Konstrukteure die Wohlfühlzone verlassen. Es gibt Kollegen, die vorauseilen und allen anderen die Bresche schlagen. Das fördern wir und sorgen dafür, dass jeweils wechselnde Teams Neuland betreten.

Worin liegen für Sie als Anwender die Vorteile der AM-Konstruktion und Fertigung?

Matassoni: Jedes Bauteil hat bei uns eine Evolutionsmatrix. AM ermöglicht es, diese Evolution voranzutreiben statt sich mit dem Status-quo zufriedenzugeben. Wer mit offenen Augen durch die Natur geht, sieht perfekte Konstruktionen. Diese lassen sich mit AM-Verfahren nachbilden. Um die bionische Methodik zu schärfen, schicken wir alle Konstrukteure zu Weiterbildungen bei Prof. Claus Mattheck ans Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Er lehrt sie, die Natur mit offenen Augen wahrzunehmen. Hinzu kommt die Freiheit im Materialdesign. Laserverfahren verbinden Materialien mikroinvasiv, ohne die Ausgangsmaterialien zu stressen. Angefangen haben wir mit Kugelpfannen für Pressengelenke. Heute setzen wir additiv gefertigte Metall- und Kunststoffteile in Serie ein. Wobei nur hochfeste faserverstärkte Kunststoffe jenen Kräften gewachsen sind, die in unseren Stanz- und Umformautomaten auftreten. Wir reden hier von mindestens 63 Tonnen bis hin zu 2500 Tonnen! Da kommt man nicht gleich auf Kunststoff. Doch wer die richtigen Fragen ans Bauteil stellt, findet richtige Antworten. Es gelingt uns damit, Schwingungen und Schockwellen im Stanz- und Umformprozess zu minimieren - und damit die Prozessqualität zu erhöhen. Möglich ist das durch einen freien Konstruktionsprozess ohne 2D-Zeichnungen, in dem wir komplexe Baugruppen mittlerweile allein deshalb in Erwägung ziehen, weil es AM gibt. AM macht bisher Unmögliches denkbar.

Wie sind Ihre AM-Aktivitäten strategisch in der ANDRITZ GRUPPE verankert?

Matassoni: Es gibt eine Plattform, auf der alle ANDRITZ-Unternehmen mit ihren AM-Anlagen, Anwendungsschwerpunkten sowie Ansprechpartnern registriert sind. Diese Struktur hilft beim internen Wissenstransfer und bei der Auslastung der Anlagen. Wir pflegen den Austausch, um die Technologie optimal zu nutzen und ihr Zukunftspotential gemeinsam zu erschließen.

Wie stellen Sie sich die typische AM-Prozesskette im Jahr 2030 vor?

Matassoni: Da gibt es zwei Ebenen. Die Konstruktion wird so laufen, dass künstliche Intelligenz Bauteile iterativ optimiert. Ich denke, dass wir 2030 so weit sein werden, dass auf semantischer Ebene nur Kräfte, Störkonturen und Funktionen eingegeben werden – und Software daraus automatisiert die Konstruktion generiert. Die zweite Ebene ist das Materialdesign. Wir werden neuartige Materialmixe sehen, die im Zusammenspiel mit optimierter Konstruktion zu immer höherer Bauteilqualität führen. Die Literatur kommt der Innovationsgeschwindigkeit nicht nach. Schon heute ist weit mehr möglich als allgemein bekannt; Fortschritte in der Lasertechnologie beschleunigen diese Entwicklung zusätzlich. Möglicherweise wird dadurch in Prozessketten der Zukunft auch der Nachbearbeitungsaufwand stark zurückgehen. Automatisierte Zuführeinheiten werden es ermöglichen, dass wir additiv aufbauen, Strukturen in Baugruppen integrieren oder sie um andere Komponenten herumbauen werden. Und in Service und Ersatzteillogistik wird AM zur tragenden Säule: Wir werden künftig Datensätze statt Ersatzteile versenden.

Abschlussfrage: Mit welchen Zielen haben Sie sich der Arbeitsgemeinschaft Additive Manufacturing angeschlossen?

Matassoni: Am Anfang stand – wie oft im Leben – ein Zufall. Ein Kollege hatte die Teilnahme an einem Symposium der Arbeitsgemeinschaft zugesagt, musste kurzfristig absagen und ich bin eingesprungen. Dort habe ich gemerkt, dass alle teilnehmenden Firmen ähnliche Fragen und Themen haben wie wir. Materialvorgaben, Prüfverfahren, Standards und Normen hängen der Entwicklung deutlich hinterher. In der AG AM wurden diese Probleme offen angesprochen, und wir können dort zusammen mit Gleichgesinnten daran arbeiten, sie zu lösen.

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