Dass 3D-Druck längst auch für die industrieller Serienfertigung eingesetzt werden kann, zeigt das Beispiel von Siemens. Mit einem Fortus 900mc 3D-Drucker von Stratasys druckt der Technologiekonzern Bauteile in Serie für die Automobilindustrie.

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Der Geschäftsbereich Mobility des Elektronikkonzerns Siemens bietet seinen 3D-Druck-Service auch für die Serienproduktion an. An seinen Standorten in Erlangen, Berlin, München und Krefeld entwickelt das Technologieunternehmen Fahrzeugtechnologien und Infrastrukturlösungen für Transportfahrzeuge. Die Services werden laufend optimiert, um die steigenden Kundenanforderungen bestmöglich erfüllen zu können.

Bei einem Projekt der SWU Verkehr GmbH der Stadtwerke Ulm wurde eine Armlehne für den Fahrersitz einer innerstädtischen Strassenbahn neu entwickelt und verbessert. Die Verkehrsgesellschaft benötigte eine Armlehne mit drei zusätzlichen Bedienelementen für ein Kontrollsystem. Zur Herstellung der individualisierten Einzelteile entschied sich Siemens für einen FDM-3D-Drucker von Stratasys, um die bei Kleinserien entstehenden Kosten und Zeitaufwand zu überwinden.

3D-Druck für Straßenbahn
Monteure installieren das Bauteil aus dem 3D-Drucker für eine Ulmer Straßenbahn (Bild © Stratasys).

Beim klassischen Fertigungsverfahren müssen die für die Bauteilefertigung erforderlichen Maschinen und Werkzeuge erst erworben werden. Dies führt zu hohen Kosten bei der Produktion von Einzelteilen. Die Fertigung der Bauteile erfolgt durch Spritzgießen, Schweißen und Fräsen mit glasfaserverstärkten Kunststoffen unter Verwendung teurer Werkzeuge. Die Kleinserienteile werden aus diesem Grund in den meisten Fällen an eine externe Firma vergeben.

Im Anschluss nach der Anlieferung bei Siemens erfolgt eine Weiterbearbeitung nach den Vorgaben des Kunden. Nach ein paar Wochen erhält der Kunde das maßgefertigte Bauteil geliefert. Dieser Arbeitsablauf kostet nicht nur Zeit, sondern verursacht auch entsprechende Herstellungskosten, weshalb Siemens derartige Aufträge an Mindestbestellmengen koppelt, damit ein solches Projekt sich rentiert.

Siemens Mobility investierte in einen Stratasys Fortus 900mc 3D-Drucker, um eine Kosten-, und Zeitreduktion herbeizuführen und der Kundschaft Einzelteile offerieren zu können. Wie Tina Eufinger, Business Development bei Siemens Mobility Division, erklärte, sei die Produktion durch den Fortus weitaus flexibler und besser auf die Anforderungen der Kunden abgestimmt. Per 3D-Druck könne man jetzt ein Design exakt nach Kundenvorgaben entwickeln und vor dem Druck noch mehrmals optimieren.

Produktionszeit reduziert, Kosten gesenkt

Die Produktionszeit reduzierte sich durch Einsatz des 3D-Druckers von Wochen auf wenige Tage, was nun die Herstellung individueller Einzelteile in geringen Stückzahlen auf kostengünstige Weise erlaubt. Die Produktionsflexibilität des Mobility-Teams und die Reaktionsfähigkeit auf individuelle Kundenanforderungen konnten durch die internen 3D-Drucker-Kapazitäten deutlich erhöht werden. Mit dem 3D-Drucker können On-Demand-Aufträge angenommen werden und bietet die nötige Flexibilität, um Kundenanforderungen schneller erfüllen zu können und Lagerhaltung zu vermeiden.

Von Siemens Mobility wird nicht nur der mögliche Druck größerer Bauteile durch den Fortus 900mc geschätzt, sondern auch die brandschutzkonformen Leistungsmerkmale der synthetischen Materialien von Stratasys. Die erlaubt die per 3D-Druck gefertigten Bauteile nach Standardnormen zu testen. Nach einer Beschichtung und Lackierung können die Komponenten in die Ulmer Strassenbahnen eingebaut werden. Neben der Armlehne wurde eine Kopplungsschürze für die Verkehrsgesellschaft additiv gefertigt und aktuell wird ein Bauteil für die Bughaube einer Strassenbahn entwickelt. Die Spaltmaße der Bughaube müssen exakt passen und diese Kundenvorgabe kann dank der 3D-Druckmaterialien erfüllt werden. Die Toleranz beim 3D-Druck liegt im Zehntelbereich, weshalb Teile genau nach den gewünschten Abmessungen gefertigt werden können.

Der 3D-Druck-Service wurde auf andere Kunden außerhalb der Transportbranche ausgedehnt. Die Kunden können nun mit einem 3D-Drucker hergestellte passgenaue Bauteile über eine Online-Plattform bestellen.

Siemens hat mit den „SiSpis“ spezielle Spinnenroboter entwickelt, die als autonome 3D-Drucker funktionieren und in einem Team arbeiten können. Ein 3D-Druck-Teil wurde im März 2017 von dem Unternehmen in eines der sichersten europäischen Atomkraftwerke erfolgreich eingebaut.

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