Autoindustrie setzt zunehmend auf additive Fertigung

Die additive Fertigung zieht in immer mehr Bereiche des Automobilbaus ein und erobert nach dem Prototypenbau auch die Produktionstechnik, sagt Martin Hillebrecht, Senior Fachexperte Innovationen beim Automobilzulieferer Edag in einem Interview mit Springer Professional. Etliche Automobilunternehmen setzten bereits auf individualisierte Komponenten oder Ersatzteile aus dem 3-D-Drucker. Der steilste Aufstieg dürfte der Technologie laut Hillebrecht aber in der Produktionstechnik für Serienfahrzeuge bevorstehen.

Hochinnovative Werkzeugkomponenten, Prototypenbauteile und Musterbauteile, Entwicklungshardware, individualisierte Produkte in sehr kleinen Stückzahlen könnten heute bereits im Hinblick auf Zeit- und Kostenersparnis realisiert werden. In der Serienfertigung spiele 3D-Druck erst eine eher versteckte und indirekte Rolle. Grund seien die langen Taktzeiten einerseits und die hohen Stückzahlen andererseits, die eine wirtschaftliche Fertigung aktuell nicht ermöglichten.

„Dennoch zieht die additive Fertigung heimlich still und leise in unsere Prozesswelt ein und inspiriert das Denken und Handeln unserer Ingenieure, insbesondere wenn es um die Realisierung von Alleinstellungsmerkmalen geht.“
Martin Hillebrecht, Senior Fachexperte Innovationen, Edag

Pulverbettbasierte Verfahren für Metalle und Kunststoffe, also Selektives Laserschmelzen und Lasersintern, kommen dem Experten zufolge im Prototypenbereich, der Ersatzteilfertigung und für Fertigungshilfsmittel zum Einsatz. Mit neuen Kunststoffverfahren wie dem Multi Jet Fusion (MJF) könnten hochaufgelöste und präzise 3D-Bauteile mit recht geringer Porosität und sehr hoher Oberflächengüte hergestellt werden. Auch gebe es neue Fused Filament Fabrication-, oder kurz FFF-Verfahren, bei denen unter anderem hochtemperaturbeständige oder wärmeleitfähige Kunststoffe wie Peek oder Ultem verarbeitet werden können.

In der Großserie würden die Verfahren vornehmlich nur indirekt, aber mit großer Wirkung und steigender Durchdringung verwendet, beispielsweise in Prüflehren, Vorrichtungen und Betriebsmitteln, Werkzeugen und Schutzausrüstungen. Als Prototypenteile würden Strukturbauteile im Sinne einer digitalen Produktentwicklung gefertigt. In der Interieurentwicklung würden die ein oder anderen Bauteile durch Kunstoff-3D-Druckverfahren erstellt, zum Beispiel Luftausströmer für die experimentelle Absicherung des Innenraums oder Komponenten für Steuergeräte. Hier ließen sich in Kombination mit Oberflächenveredelungsverfahren gute Ergebnisse erzielen.

Eine neue Perspektive für die additive Fertigung bestehe, wenn sich die Leistungsfähigkeit von Werkstoffen durch AM, also additive Manufacturing, noch steigern lassen würde. Als Beispiel nennt Hillebrecht die AM-Alu-Legierung Custalloy. Diese könne ein hohes Einsatzpotenzial für die Kleinserienfertigung von High-Performance-Karosserien bieten, da mit dieser Legierung eine wesentlich höhere Festigkeit und Steifigkeit bei weniger Gewicht erzielbar sei. AM eröffne neue Gestaltungsmöglichkeiten für Bauteile, die mit konventionellen Verfahren nicht hergestellt werden könnten, zum Beispiel Hinterschnitte oder die Funktionsintegration.

Dazu müssten die Entwickler aber umdenken und die neuen Freiheitsgrade in Ihre Arbeit integrieren. Zudem biete der Kunstoff-3D-Druck in Kombination mit der Automatisierung von Designprozessen die Möglichkeit, neue individualisierte komplexe Produkte in werkzeugloser variantenintensiver Fertigung für das Interieur und Exterieur der Zukunft herstellbar zu machen.

Bild oben: Martin Hillebrand sieht großes Potenzial für die additive Fertigung in der Produktionstechnik für Serienfahrzeuge. (Quelle: Edag)


Quelle und weitere Infos: Springer Professional

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