Bereits seit einiger Zeit kommt der 3D-Druck verstärkt in der Automobilindustrie zum Einsatz. VW ist mittlerweile dazu übergangen, 90 3D-Drucker anzuschaffen, die an verschiedenen in- und ausländischen Unternehmensstandorten eingesetzt werden. Vor allen Dingen für die Fertigung von Prototypen und Ersatzteilen, die nicht mehr gebaut würden, wird die additive Fertigung on demand eingesetzt.

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Der Wolfsburger Autokonzern VW arbeitet mit 90 3D-Druckern an 26 weltweit verteilten Standorten, zu denen unter anderem Braunschweig, Emden, Chemnitz, Changchun, Mlada Boleslav, Poznan, Uitenhage, Osnabrück, Weissach, Zwickau und weitere Städte zählen. Additive Verfahren reduzieren das Materialgewicht und senken das Gewicht, was wiederum den CO2-Ausstoß absenkt.

Wie Volkswagen auf seiner Webseite über ein Forschungsprojekt in Osnabrück berichtet, konnten die Ingenieure das Gewicht der A-Säulenverstärkung um 74 Prozent reduzieren, weil weniger Einzelteile erforderlich waren. Das Bauteil wurde dank 3D-Druck besser konstruiert als bei klassischen Fertigungsverfahren. Die Belastbarkeit des Bauteils ist gleich hoch wie beim im traditionellen Verfahren hergestellten Teil.

Alexander Schmidt mit 3D-Druckobjekt
Alexander Schmid, Vertrieb After Sales AUDI AG, mit einem Objekt für den Automobilbau aus dem 3D-Drucker (Bild © Volkswagen AG).

Der metallische 3D-Druck wird Volkswagen zufolge vorerst auf spezielle Anwendungsbereiche beschränkt bleiben. Das Verfahren sei vergleichsweise langsam und teuer, sowohl bei der Oberflächengüte als auch Maßhaltigkeit sieht der Autohersteller noch Verbesserungsbedarf. Die Druckzeit eines Prototypen-Motorblocks liegt im Extremfall bei bis zu 100 Stunden. Laut einer Faustregel eignet sich ein Teil besonders gut zum 3D-Druck, wenn es kleiner, komplex und wenig kostensensibel ist.

3D-gedruckte Wasserstutzen für Audi W12-Motor.
Die Wasserstutzen für den Audi W12-Motor werden mittlerweile on demand mittels 3D-Drucker hergestellt (Bild © volkswagenag.com).

Sonder-, und Exklusivserien bieten günstige Bedingungen für den metallischen 3D-Druck von Komponenten. In dem Bereich fertigt VW schon erste Teile mit dem additiven Verfahren. Sehr seltene Ersatzteile wie der Getriebehebel des Porsche 959 oder ein Wasserstutzen des Audi W12-Motors werden heute per 3D-Druck gefertigt. Im August berichteten wir über das Partnerprojekt 3i-PRINT, in dem namhafte Firmen wie EOS, APWORKS, Heraeus und weitere am Beispiel eines VW Caddy Vorderwagens die Möglichkeiten des industriellen 3D-Drucks zeigen.

Nach Angaben von Alexander Schmid, Vertrieb After Sales AUDI AG, sei die Nachfertigung on demand für das Unternehmen eine Vision, um in Zukunft die Versorgung mit benötigten Original-Ersatzteilen wirtschaftlich und nachhaltig sicherzustellen. Die Lagerhaltung und Logistik würde durch regionale Druckzentren vereinfacht.

Leiter des Leiter des Audi Kompetenzcenters Anlagen- und Umformtechnik, Jörg Spindler, mit 3D-gedrucktem Bauteil.
Jörg Spindler, der Leiter des Audi Kompetenzcenters Anlagen- und Umformtechnik, mit einem 3D-gedruckten Bauteil (Bild © volkswagenag.com)

Heute würde sich 3D-Druck bei bis zu etwa 200 Stück über den Lebenszyklus eines Produkts rechnen, erklärte Jörg Spindler, der Leiter des Audi Kompetenzcenters Anlagen- und Umformtechnik ist. Wie er weiter ausführt, hoffe man, mittels Optimierungen in der Prozess- und Anlagentechnik in den kommenden Jahren auch bei 3.000 Stück eine Rentabilität zu erzielen. Wie wir im Juli schrieben, spart VW durch den Einsatz der 3D-Drucker allein in der Volkswagen Autoeuropa Factory in Portugal bei den Werkzeugkosten jährlich 160.000 US-Dollar (ca 136.000 Euro) ein.

Eine Kostensenkung eröffne neue Möglichkeiten bezüglich individueller Fahrzeuge, wie zum Beispiel spezielle Performance-Modelle in Exklusivserien.

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