Produktion in einem Stück: TU Kaiserslautern arbeitet an effizienteren und leichteren Bauteilen für Nutzfahrzeuge aus dem 3D-Metalldrucker

Professor Roman Teutsch lehrt an der TU Kaiserslautern und hat jahrelange Erfahrung in der Automobilbranche gesammelt. Jetzt arbeitet er mit einem Team der Universität an leichteren und effizienteren Bauteilen für Nutzfahrzeuge. Eines der Ziele des Teams ist, dass man Bauteile künftig in einem Stück drucken kann. Worum es sonst noch bei den Forschungen geht und wer davon profitieren kann, zeigt dieser Beitrag.

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Prof. Roman Teutsch leitet den Lehrstuhl für Konstruktion in Maschinenbau und Fahrzeugtechnik (ehemals Konstruktion im Maschinen- und Apparatebau, KIMA) an der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) in Rheinland-Pfalz. Hier entwickelt er mit seinem Team und mit Unterstützung eines 3D-Metalldruckers effizientere und leichtere Bauteile für Nutzfahrzeuge, die in einem Stück hergestellt werden können. Immer öfter kommt der 3D-Druck in der Automobilindustrie zum Einsatz, gerade auch wegen den leichten Bauteilen, wie die über 130 Beispiele und Artikel in unserem Magazin zeigen. Das komplette Auto LSEV von KEV bringt dank 3D-Druck gerade einmal 450 Kilogramm auf die Waage und ist ein Beispiel dieser spannenden Entwicklungen.

Der 3D-Druck mit Metall eröffnet den Ingenieuren der Automobilindustrie aber auch den Wissenschaftlern der TU Kaiserslautern die Möglichkeit, die Komponenten so zu aufzubauen, dass sie zum Beispiel eine lange Lebensdauer haben und zugleich ein geringes Gewicht aufweisen. Die additive Technologie wird zur Entwicklung neuer Bauteile für Nutzfahrzeuge eingesetzt. Hierzu zählen etwa Bagger, LKWs oder Gabelstapler.

Prof. Roman Teutsch mit einem Bauteil in den Händen
Professor Roman Teutsch arbeitet an der Uni Kaiserslautern mit Ingenieuren an leichteren Bauteilen für die Automobilindustrie (Bild: © TUK/Thomas Koziel).

Laut Prof.Teutsch von der TU Kaiserslautern sind solche Verfahren vor allem für die Automobilindustrie von Interesse. Wie es in einer Pressemitteilung der TU Kaiserslautern heißt, arbeitete er im Vorfeld jahrelang für den Nutzfahrzeugbereich des Automobilherstellers Daimler und war zuletzt drei Jahre im Werk Sao Bernado do Campo in Brasilien aktiv. Zahlreiche Bauteile, die in sicherheitsrelevanten Bereichen eingesetzt werden, müssen strenge Vorgaben erfüllen und über die Lebensdauer des Fahrzeugs halten.

Der 3D-Metalldrucker auf dem Campus in Kaiserslautern arbeitet mit einem Bauraum von 275 x 275 x 420 Millimetern. Gedruckt werden können damit also auch größere Bauteile in einem Stück. Diese Teile haben eine große Komplexität, wie beispielsweise bei filigranen Gitterstrukturen nötig. Die Technik ermöglicht es, bei der Konstruktion Verbesserungen einfacher zu berücksichtigen, um Gewicht einzusparen oder lastgerechte Strukturen herzustellen.

Effizienz für die Forschung wichtig

Von Interesse in der Forschung ist die Technik, weil mit ihr effizientere Bauteile gefertigt werden können. Geeignet ist sie außerdem für den Einsatz in der Produktion von Ersatzteilen, etwa wenn die Werkzeuge des ursprünglichen Bauteils wegen Verschleiß ihren Geist aufgegeben haben.

Seitenansicht des Baggers.
Neue aktive Systeme sollen dem Fahrer mehr Komfort bieten (Bild: © ORNL)

Im Bereich der Schaufelbagger möchte das Team um Prof. Teutsch neue aktive Systeme entwickeln, die dem Fahrer mehr Komfort bieten und ihn durch gezielte Automatisierung der Arbeitsabläufe weiter entlastet. Der Energie-, und Kraftstoffverbrauch könne durch einen höheren Automatisierungsgrad im Zusammenspiel mit einer dauerhaften Rückmeldung an den Fahrer deutlich reduziert werden. Den ersten komplett 3D-gedruckten Bagger haben wir im letzten Jahr vorgestellt.

Prof. Teutsch ist auch in der Lehre aktiv und offeriert Veranstaltungen, die sich mit der Konstruktion und Nutzfahrzeugtechnik befassen. Er ist darüber hinaus für die Leitung des internationalen Masterstudiengangs „Commercial Vehicle Technology“ verantwortlich. Wenn Sie sich für den 3D-Druck in der Automobilindustrie interessieren, verpassen Sie mit unserem Newsletter keinerlei Neuigkeiten mehr.

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