Mit voranschreitender Entwicklung der 3D-Drucktechnologie ergeben sich neue Möglichkeiten konventionelle Fertigungsverfahren durch das moderne 3D-Druckverfahren zu ersetzen und sich so einen Vorteile im globalen Automarkt zu verschaffen. Wir zeigen Euch drei Vorteile von 3D-Druck von denen Automobilhersteller profitieren können.

Aufgrund einer starken globalen Konkurrenzsituation zeichnen sich die führenden Unternehmen der Automobilindustrie vor allem durch ihre hohe Wandelfähigkeit. Das schnelle Vorantreiben von neuen Produkten, Einzelteilen und neuen Komponenten sowie die kundenindividuelle Massenfertigung werden zum Salz in der Suppe für die Autohersteller und Zulieferer. Damit gewinnt die additive Fertigung (3D-Druck) an Bedeutung. Sowohl zur Autoherstellung als auch von Ersatzteilen und Einzelkomponenten.

Bei der Additiven Fertigung (auch Generative Fertigung und Rapid Prototyping und 3D-Druck) handelt es sich um ein Verfahren zur schnellen und kostengünstigen Fertigung von Modellen, Mustern, Prototypen, Werkzeugen und Endprodukten. Eine Möglichkeit für 3D-Druck ist der 3D-Druck mit Metall. Beim 3D-Metalldruck kommen Verfahren zum Einsatz wie das Selective Laser Melting (kurz SLM; dt. Selektives Laserschmelzen). Beim SLM wird feines Metallpulver miteinander verschmolzen und in die gewünschte Form gebracht.

Autos
(Bild © freeimages.com).

Im Rahmen des Herstellungsprozesses wird eine dünne Schicht des metallischen Pulvers auf ein Pulverbett aufgebracht und ein Laser eingesetzt, der das Metallpulver an den erforderlichen Stellen schmilzt. Es wird so lange geschmolzen bis die gewünschte Komponente entstanden ist. Das Ergebnis ist eine Komponente mit höherer Zugfestigkeit und Härte von mindestens 100 Prozent. Die Autohersteller fertigen mit dem Verfahren derzeit vor allem Funktionsmodelle für Vorserien-Tests und versuchen den 3D-Druck in den standardisierten Fertigungsprozess zu integrieren.

Schneller produzieren und mehr Flexibilität

Das SLM 3D-Druckverfahren dürfte in Zukunft positive Effekte auf die Autoindustrie haben. Im Gegensatz zur klassischen Autoherstellung gewährt die neue Technik Freiheiten im Design und eine Beschleunigung zur Herstellung von Prototypen und Kleinserien. Es lassen sich individuelle Teile mit verbesserten Funktionen herstellen, die mit konventionellen Verfahren nicht oder kaum möglich wären – vor allem aus wirtschaftlicher Sicht. Mit den Verbesserungen der 3D-Drucktechnologie der vergangenen Jahre, lassen sich zum Beispiel Komponenten mit versteckten Hohlräumen und dünnen Wänden fertigen.

Kombination von Materialien

Der zweite Vorteil ist die neue Kombination von Materialien. Das Mischen verschiedener Metalle wie Titan, Edelstahl, Nickel oder Aluminium führt zu Entdeckung neuer Legierungen. Die entdeckten Legierungen weisen verschiedene Festigkeiten und Temperaturbeständigkeiten auf. Die Metall-Legierungen sind fest und zugleich leicht, weshalb sie sich ideal für den Leichtbau in der Fahrzeug- und Motorentechnik eignen.

Höhere Kosteneffizienz

Der dritte positive Effekt ist die deutlich höhere Kosteneffizienz im Vergleich zur klassischen Fertigungstechnik. Das teure Sandguss- und Druckgussverfahren könnten in Zukunft beinahe vollständig ersetzt werden. Industrie-3D-Drucker können eine Komponente innerhalb von Stunden statt Tagen oder Wochen wie bei herkömmlichen Fertigungsverfahren fertigen. Das Selective Laser Melting verbraucht weniger Energie und arbeitet vergleichsweise umweltschonden, weil der Materialabfall erheblich sinkt. Dies wiederum führt zu Kosteneinsparungen für die Automobilhersteller.

Innovative Autohersteller wie Local Motors setzen bereits auf den 3D-Druck zur Herstellung von Elektroautos zeigen exemplarisch die Möglichkeiten von 3D-Druck für die Automobilindustrie. Im letzten November konnte mit dem Urbee 2 ein umweltfreundliches, dreirädriges Fahrzeug per 3D-Druck hergestellt werden, welches erfolgreich die USA mit nur einer Tankfüllung durchquerte.

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