Sciaky arbeitet mit den führenden Forschungs- und Entwicklungsorganisationen im Bereich additiver Fertigung bei der Innovation des 3D-Metalldrucks zusammen.

Sciakys bahnbrechendes EBAM-Verfahren (Electron Beam Additive Manufacturing) war die treibende Kraft bei mehreren hoch angesehenen Forschungs- und Entwicklungsprojekten des US-Verteidigungsministeriums, der US-Luftwaffe, Lockheed Martin und Boeing. Stephen O’Bryan, Vizepräsident von Lockheed Martin Aeronautics, bezeichnete Sciakys EBAM-Technologie als „Impulsgeber“ und schätzte die Einsparungen bei einem einzigen F-35-Teil auf bis zu 100 Millionen Dollar über die Lebensdauer des Flugzeugs.*

Sciaky arbeitet auch mit America Makes und dem Zentrum für innovative Metallverarbeitung durch direkte digitale Deposition (CIMP-3D) der Pennsylvania State University zusammen, das von DARPAs offenem Fertigungsprojekt finanziert wird, um die Grenzen der 3D-Drucktechnik durch akademische und Regierungsinitiativen zu erweitern.

EBAM ermöglicht Herstellern eine wesentliche Einsparung von Zeit und Kosten bei der Fertigung von großen Werkstücken und Prototypen mit bis zu 5,8 m Länge aus fast allen Metallen, auch aus hochwertigen hochschmelzenden Legierungen wie Titan und Tantal.

Sciakys Forschungsprojekte im Bereich additive Fertigung umfassen:

Small Business Innovative Research (SBIR) für das Air Force Research Lab – Vertragsnr. FA8650-11-C-5165

Sciaky erhielt eine SBIR Förderung zur Demonstration der Verfahren und Vorgänge, vom Anfang bis zum Ende, zur Lieferung von kostengünstigeren Titanstrukturen an die Luft- und Raumfahrtindustrie mithilfe seiner exklusiven EBAM-Technologie (elektronenstrahlbasierte additive Fertigung).

Lockheed Martin Aeronautics ist im Rahmen dieser Initiative die Konstruktionsdesignbehörde für die US-Luftwaffe. Boeing Research and Technology trägt seine Expertise bei der Titanbearbeitung, additiven Vorformbearbeitung und zerstörungsfreien Werkstoffprüfung bei. Boeing wird auch die Geräteanforderungen zur Inspektion von additiven Fertigungsvorformen ausarbeiten, geometrische Inspektionstechniken für große Strukturen beitragen und helfen, die Verfahren zur Kommerzialisierung für neue und ältere Programme am Ende des Projekts zu optimieren. Das University of Tennessee Space Institute (UTSI) trägt seine Sachkenntnisse bei der Verfahrensentwicklung und -steuerung, in der Erstarrung metallischer Werkstoffe und in der Titanmetallurgie bei. Beaver Aerospace & Defense wird kleine bis mittelgroße Titanstrukturen mithilfe von EADM-Vorformen bearbeiten. Perryman Company wird zur Entwicklung der Rohmaterialspezifikationen für den Elektronenstrahl-Draht beitragen. Solar Atmospheres wird die Wärmebehandlung durchführen und Anlagenbautechnik und Fertigungsdienste beitragen.

Small Business Innovative Research (SBIR) für das Air Force Research Lab – Vertragsnr. FA8650-11-C-5302

Sciaky erhielt eine SBIR-Förderung zur Verbesserung und Demonstration der Steuertechnik mit geschlossenem Regelkreis für sein EBAM-Verfahren. Ziel ist es, die Steuerung während der Aufbringung des Schmelzsees zu optimieren, um die Wiederholpräzision des Verfahrens zur Fertigung von Strukturen und Komponenten für die Luft- und Raumfahrtbranche sicherzustellen.

Department of Defense (US-Verteidigungsministerium) Mentor-Protégé-Vereinbarung mit Lockheed Martin Aeronautics

Sciaky ging eine U.S. Department of Defense (US-Verteidigungsministerium) Mentor-Protégé-Vereinbarung mit dem Geschäftsbereich Aeronautik des globalen Großkonzerns Lockheed Martin zur Verbesserung von Sciakys EBAM-Technologie (Electron Beam Additive Manufacturing) ein. Das US-Verteidigungsministerium und die Fertigungsindustrie bezeichneten die EBAM-Technologie als transformativ bei der Reparatur und Fertigung von Einzelteilen. Das bedeutet, dass sie den Stand der Technik in der Fertigung von Werkstücken für die Luft- und Raumfahrttechnik neu definieren könnte.

Im Rahmen der Mentor-Protégé-Vereinbarung half Lockheed Martin Aeronautics Sciaky, die Fertigungskapazität und Managementinfrastruktur zu expandieren, um erschwingliche, hochwertige, innovative Rohmaterialvorformen aus Titan in Mengen zu liefern, die die Anforderungen zukünftiger Lieferanten des US-Verteidigungsministeriums unterstützen werden. Am Beginn lag der Schwerpunkt dieser Vereinbarung auf der Fertigung von Bauteilen für Lockheed Martins F-35-Kampfflugzeugprogramm.

„Obwohl der anfängliche Schwerpunkt auf den F-35 liegen wird, planen wir, die Electron Beam Additive Manufacturing-Technologie über den gesamten Bereich unserer Flugzeugproduktlinien einzusetzen, um die Kosten und Vorlaufzeiten für Titanstrukturen zu verbessern“, meinte Brian Rosenberger, Leiter Erschwinglichkeit für Verbesserungen und Derivate bei Lockheed Martin Aeronautics.

Förderung von direkter digitaler Fertigungstechnik über DARPAS Open Manufacturing-Initiative mit Penn State University

Sciaky hat sich mit dem angewandten Forschungslabor an der Pennsylvania State University zusammengetan, um durch eine Förderung der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) Innovationen in der direkten digitalen Fertigungstechnologie voranzutreiben. Im Rahmen der Vereinbarung wird ein 560 Quadratmeter großes Zentrum für innovative Metallverarbeitung durch direkte digitale Deposition (CIMP-3D) als Teil des angewandten Forschungslabors an der Penn State University eingerichtet, das als Fertigungsdemonstrationsanlage der Weltklasse im Rahmen der Open Manufacturing-Initiative von DARPA fungieren wird.

Aufgabe des Zentrums als Fertigungsdemonstrationsanlage ist es, die direkte Fertigungstechnologie für hochtechnisierte und wichtige Metallsysteme für das US-Verteidigungsministerium und die US-Industrie in den folgenden drei primären Bereichen zu fördern:

• Verbesserung und Integration von Grundlagentechnologien, die zur Ausnutzung von direkten digitalen Fertigungsverfahrensattributen während der Konstruktion und zur Optimierung von direkten digitalen Fertigungsverfahren zur Produktion von qualifizierten Komponenten und Strukturen notwendig sind
• Kollaboration mit der Branche bei der Entwicklung und beim Transfer von direkten digitalen Fertigungstechnologien durch Verfahrensauswahl, Demonstrationen und Validierung als vertrauenswürdiger Vermittler
• Förderung von direkten digitalen Fertigungstechnologien durch Schulung, Weiterbildung und Verbreitung von Informationen

Ein wichtiger Aspekt des vorgeschlagenen Zentrums wird die Entwicklung und der Einsatz von Design- und Simulationswerkzeugen sein, die den Branchenvertretern die Möglichkeit geben, die Auswirkungen und Effizienz von direkten digitalen Fertigungstechnologien vor und während Fertigungsdemos zu bewerten. Die Möglichkeit, diese Funktionen in einem integrierten System mit hochgradiger Interoperabilität zu nutzen, bietet das innovativste Angebot an Werkzeugen zur Evaluierung möglicher Komponenten und Verfahren in der Branche für die direkte digitale Fertigung. Dieser Ansatz stützt sich bei der Umsetzung einer umwälzenden Technologie auf die Stärke der US-Technologiebranche bei virtuellen Netzwerken und innovativen Konstruktionssystemen. Diese Technologie wird sich unmittelbar auf die Eignung, Erschwinglichkeit und Verfügbarkeit von wichtigen Komponenten in der Industrie sowie auf die Nutzung innovativer Designs und Materialien auswirken, die mit herkömmlichen Fertigungsverfahren nicht möglich sind.

„Wir freuen uns über die Chance, mit Penn State und DARPA bei der Erweiterung der Grenzen der additiven bzw. direkten Fertigung zusammenzuarbeiten“, sagte Mike Riesen, Geschäftsführer von Sciaky, Inc. „Ich bin sicher, dass diese Initiative weitere Beweise dafür liefern wird, dass die amerikanische Innovation lebt und gedeiht.“

* „Impulsgeber“ zur „Unterstützung der F-35-Produktion“ – Von Dan Davis, in der Zeitschrift „The Fabricator“; 13. April 2012