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Ausgewählte Ausgabe: 11-2017 Ansicht: Modernes Layout
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3D-Druck in der Automobilproduktion

„Schöne neue Autowelt“ – bereits seit Jahren beschäftigen sich Ingenieure der Automobilbranche mit den Einsatzmöglichkeiten von 3D-Druckern in der Fertigung. Die technischen Möglichkeiten kennen inzwischen kaum noch Einschränkungen: Unterschiedlichste Kunststoffe und Metalle lassen sich problemlos drucken und sogar Motorenteile – die Herzstücke eines jeden Fahrzeugs – sind in Sachen Machbarkeit nicht mehr ausgenommen. Das Interesse an der Technologie hat in den letzten Jahren noch einmal erheblich zugenommen, weil sie immer industriereifer wird.


Original Equipment Manufacturer (OEM) und Zulieferer forschen gleichermaßen an Einsatzmöglichkeiten und Potentialen. Doch leider sind viele Projekte eher einem „Branchenhype“ geschuldet als einer rationalen und ökonomischen Fertigungskonzeption. Auch die Vision einer disruptiven Herstellung, bei der herkömmliche Verfahren wie Formen, Fräsen oder Gießen gänzlich überflüssig werden, ist aus Sicht von Experten derzeit nicht realistisch.

Zahlreiche Vorteile, sofern die Wirtschaftlichkeit gegeben ist

Fakt ist, dass mit konventionellen Verfahren heute häufig deutlich zeitsparender und günstiger gefertigt werden kann, gerade in der Massenproduktion. Der Einsatz von 3D-Druckern aber gestattet Konstruktionen und die Herstellung von Bauteilen, die sich mit anderen Verfahren nicht beziehungsweise nur extrem aufwendig umsetzen lassen – Funktionsintegration, bionische Strukturen, Hinterschnitte und die Herstellung von mehreren beweglichen Teilen in einem Schritt sind nur einige Beispiele.
Eine ökonomische Transparenz ist für die Wahl des richtigen Fertigungsverfahrens unerlässlich. Schon bei der Konstruktion muss eine strenge Prüfung auf Wirtschaftlichkeit stattfinden. Additive Fertigungsverfahren ersetzen bestehende Technologien nicht – vielmehr ergänzen sie diese schon heute an vielen Stellen sinnvoll oder erlauben einen besseren Einsatz bewährter Verfahren, etwa durch den 3D-Druck von Gusskernen.

Viele neue Möglichkeiten locken

Gedruckte Bauteile finden heute in erster Linie bei sonderproduzierten Einzelteilen – etwa im Rennsport, bei Prototypen oder bei seltenen Oldtimern – ihre Anwendung. Für den Rennsport bietet der 3D-Druck aufgrund der Möglichkeit, Funktionen zu integrieren, große Vorteile. Zudem lassen sich bionische und gewichtsoptimierte Bauteile herstellen.
Auch für den Werkzeugbau und Ergonomie-Untersuchungen bietet der 3D-Druck eine Fülle neuer Möglichkeiten: So sind beispielsweise personalisierte Werkzeuge für den jeweiligen Werker möglich. Außerdem kann vor der Herstellung von Sonderwerkzeugen untersucht werden, ob die Konstruktion im Einsatz gegebenenfalls noch Schwachstellen hat.

Altran und Divergent 3D arbeiten gemeinsam daran, 3D-Druck in die Automobilproduktion zu bringen.

Altran und Divergent 3D arbeiten gemeinsam daran, 3D-Druck in die Automobilproduktion zu bringen.

Schon mittelfristig gibt es jedoch zwei Entwicklungen, die für einen breiteren Einsatz von Druckern in den Wertschöpfungsketten von Herstellern sprechen könnten. Zum einen wird sich die Technologie durch das hohe Forschungsinteresse weiterentwickeln, sodass Druckverfahren in Zukunft schneller, besser aber auch preisgünstiger werden. Zum anderen zeichnet sich im Automobilbau schon heute ein Trend zu einem stärkeren „Customising“ ab. Der 3D-Druck öffnet die Tür zu einer neuen Ära der individualisierten Produktgestaltung, Bild.

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Autoren

 Rüdiger Ebeling

Operational Director bei Altran in München

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