Schneller zum besseren Auto

Additive Fertigung
Verschiedene Anforderungen lassen sich nur mit einer Nachbearbeitung der additiv gefertigten Bauteile erfüllen. Links das Teil nach der Bearbeitung. Foto: Proto Labs
Verschiedene Anforderungen lassen sich nur mit einer Nachbearbeitung der additiv gefertigten Bauteile erfüllen. Links das Teil nach der Bearbeitung. Foto: Proto Labs

Die Automobilindustrie erwartet heute eine schnelle Produktion von Teilen, um den Prozess vom Prototyping über die Prüfung bis hin zur Herstellung von Serienteilen zu beschleunigen.

Der Einsatz des 3D-Drucks in der Automobilindustrie ist nicht neu: Schon vor mehr als 30 Jahren schaffte sich die Ford Motor Company einen der ersten 3D-Drucker überhaupt an. Heute, im Jahr 2017, verlangt die Automobilindustrie die schnelle Produktion von Teilen, um den Prozess beginnend beim Prototyping über die Prüfung bis hin zur Herstellung von Serienteilen zu beschleunigen.

Vor einiger Zeit wurde in den Medien über Start-up-Unternehmen wie Carbon 3D sowie über etablierte multinationale Konzerne wie HP berichtet, weil sie 3D-Drucker entwickelt haben, die noch schnellere Bauzeiten und eine größere Auswahl an Kunststoffen, Metallen und Elastomeren/Polymeren mit elastischen Eigenschaften wie zum Beispiel Kautschuk bieten.

Die Herausforderung für 3D-Druckanbieter besteht in der punktgenauen Lieferung innerhalb der gewünschten Frist. Aufgrund der Anforderungen von Automobilherstellern kann es notwendig sein, Teile mit unterschiedlichen Geometrien zu bauen, die der beworbenen Leistungsfähigkeit des Werkstoffs entsprechen. Außerdem muss in manchen Fällen die Prozessgeschwindigkeit bis zu 100 Mal höher liegen als ursprünglich vorgeschlagen. Eine hohe Produktionsgeschwindigkeit bietet für Automobilhersteller klare Vorteile: Sie ermöglicht eine gesteigerte Produktivität und ein höheres Qualitätsniveau bei niedrigeren Kosten sowie die Möglichkeit der kundenspezifischen Massenproduktion.

Anders als beim ersten 3D-gedruckten Auto, dem Strati von Local Motors, dessen Chassis komplett mit fingerdicken Kunststoffwülsten gedruckt wurde, besteht die Struktur des ersten 3D-gedruckten Supersportwagens Blade von Divergent 3D aus einer Kombination von 3D-gedruckten Verbindungsstücken mit Kohlefaserprofilen. Dadurch lassen sich industrietaugliche modulare Fahrgestelle herstellen, die sehr leicht und stabil sind und die zudem innerhalb von Minuten zusammengebaut werden können. Foto: Divergent 3D
Anders als beim ersten 3D-gedruckten Auto, dem Strati von Local Motors, dessen Chassis komplett mit fingerdicken Kunststoffwülsten gedruckt wurde, besteht die Struktur des ersten 3D-gedruckten Supersportwagens Blade von Divergent 3D aus einer Kombination von 3D-gedruckten Verbindungsstücken mit Kohlefaserprofilen. Dadurch lassen sich industrietaugliche modulare Fahrgestelle herstellen, die sehr leicht und stabil sind und die zudem innerhalb von Minuten zusammengebaut werden können. Foto: Divergent 3D

Viele Automobilhersteller investieren mittlerweile entweder in 3D-Drucktechnologie oder beauftragen Dienstleister, die in der Lage sind und über die nötigen Kapazitäten verfügen, um 3D-Druckdienstleistungen mit Kunststoff und Metall auf Abruf bedarfsgerecht herzustellen. Technologieunabhängige Dienstleister wie Proto Labs bieten mit einer Reihe an digitalen Fertigungsoptionen eine hohe Flexibilität in Bezug auf Geschwindigkeit und Produktionsumfang, um die Automobilindustrie bei ihrer Entwicklung zu unterstützen.

Autobauer wie Peugeot SA (PSA-Konzern) investieren in neue „skalierbare“ Produktionsprozesse mit dem Ziel, die Rüstkosten lokaler Automobilwerke zu reduzieren und den Montageprozess zu beschleunigen. Bei Divergent 3D, dem Entwickler des weltweit ersten 3D-gedruckten Supersport­wagens, basiert die verwendete Technologie auf der Kombination traditioneller 3D-gedruckter Verbindungsstücke mit Kohlefaserprofilen. So ist es möglich, industrietaugliche modulare Fahrgestelle herzustellen, die innerhalb von Minuten zusammengebaut werden können.

 Angesichts der wachsenden Nachfrage nach neuen und innovativen Einsatzbereichen des 3D-Drucks entwickelt sich die unterstützende Technologie weiter, um mit diesem Trend Schritt zu halten. 3D-Drucktechniken – aktuelle Prozesse und zukünftige Iterationen – erweisen Automobilherstellern entscheidende Dienste beim Erreichen der benötigten Flexibilität, um mehr zu investieren, schneller zu bauen und Kosten zu senken.

Stephen Dyson, Leiter Industrie 4.0 bei Proto Labs. Foto: Proto Labs
Stephen Dyson, Leiter Industrie 4.0 bei Proto Labs. Foto: Proto Labs

„Die Herausforderung für 3D-Druckanbieter besteht in der punktgenauen Lieferung innerhalb der gewünschten Frist.“

Stephen Dyson, Proto Labs

Aufmacherbild: Divergent 3D