Die Revolutionierung der Automobilherstellung: 3D-Druck Automobilindustrie

Schnelleres Prototyping, reduzierte Kosten, erhöhte Präzision und individuelle Anpassungsfähigkeit - die Automobilindustrie entwickelt sich mit rasanter Geschwindigkeit weiter. 3D-Druck Autoteile ist das Schlagwort, das im Mittelpunkt der neuesten Trends steht und hohes Potenzial besitzt, globale Lieferketten zu verkürzen und gleichzeitig Produktionszeit und Ressourcen erheblich zu reduzieren.

Die möglichen Anwendungsbereiche sind vielfältig und reichen vom Drucken von Fertigungshilfsmitteln bis hin zu leichten Autoteilen.

In diesem Artikel bieten wir unseren Lesern und Leserinnen einen umfassenden Überblick über das Thema 3D-Druck Automobilindustrie, die neuesten Trends und gängige Anwendungen, aber auch mögliche Hindernisse, um das Potenzial der Industrie 4.0 vollständig ausschöpfen zu können.

3D-Druck von Altbauteilen

Wenn es um die Anfertigung von Altbauteilen geht, die nicht mehr ohne Weiteres zur Verfügung stehen, ist der 3D-Druck von unschätzbarem Wert. Originalteile sind nach dem Ende eines Produktionszyklus normalerweis nur auf dem Sekundärmarkt erhältlich, was die Suche nach den richtigen Ersatzteilen teuer und aufwändig machen kann. Dies kann insbesondere für Oldtimer und veraltete Modelle ausgesprochen nützlich sein.

Traditionell stehen Hersteller vor der Herausforderung, Kunden mit preisgünstigen Einzelteilen zu versorgen, für die keine entsprechenden Werkzeuge zur Verfügung stehen. Der 3D-Druck kann dieses Dilemma lösen und sogar kundenspezifische Änderungen und Verbesserungen ohne die erforderlichen Werkzeuge ermöglichen. Das digitale Modell kann einfach mit CAD-Software erstellt und sofort produziert werden, ohne Verzögerungen in der Lieferkette zu verursachen.

3D-Druck für den Leichtbau von Autoteilen

Der Begriff Leichtbau bezieht sich auf eine eigene Kategorie im Automobilbau, die darauf abzielt, leichtere Autos zu produzieren, ohne dabei Abstriche bei Leistung oder Sicherheit zu machen. Dies bringt mehrere Vorteile mit sich, wie z. B. geringere Emissionen und eine verbesserte Kraftstoffeffizienz. Die Entwicklung hochleistungsfähiger und gleichzeitig leichterer Teile ist ein komplizierter Prozess, der den Einsatz modernster Fertigungstechniken erfordert.

Der 3D-Druck Autoteile ist ein vielversprechendes Fertigungsverfahren, das es den Entwicklern ermöglicht, Leichtbaulösungen sowohl mit Kunststoffkomponenten als auch mit Verbundwerkstoffen zu entwickeln. Das Ergebnis sind komplexe Geometrien, die leichter sind als herkömmliche Teile, ohne dabei Kompromisse bei Leistung und Haltbarkeit einzugehen. Je nach Bauteil können auch Materialkosten eingespart werden.

3D-Druck für die digitale Lagerhaltung

3D-Druck Automobilindustrie ermöglicht es den Herstellern, eine digitale CAD-Bibliothek mit wichtigen Ersatzteilen zu erstellen, die je nach Bedarf produziert werden können. Dies hat den Vorteil, dass wesentlich kleinere Lagerhallen für gelagerte Ersatzteile benötigt werden und Betriebskosten dadurch erheblich gesenkt werden können.

Zusätzlich löst eine digitale Bibliothek das Problem mit den Altteilen, da alle Ersatzteile darin sofort zur Verfügung stehen und auf Nachfrage gedruckt werden können. Somit könnten die Anzahl und Grösse von Lagerhäusern weltweit reduziert werden.

3D-Druck für massgeschneiderte Werkzeuge

Während eine digitale Bibliothek das Problem der Lagerung, Produktion und Bereitstellung regulärer Bauteile löst, können anhand des 3D-Drucks vollständig massgeschneiderte Teile erstellt und der gesamte Produktionsprozess beschleunigt werden.

Mittels 3D-Druck lassen sich kundenspezifische Werkzeuge wie Halterungen, Schablonen und Gussformen herstellen, was bereits heute zu den bewährten Verfahren zählt. So stellen beispielsweise die Automobilwerke von Toyota in Europa Positioniervorrichtungen, Spannvorrichtungen und 3D-gedruckte Dichtungen zum Schutz ihrer Motorenteile her. Die Hersteller können dadurch den Iterations- und Testprozess beschleunigen, sodass innerhalb kürzester Zeit mehrere Versionen produziert werden können.

3D-gedruckte Gussformen

In der traditionellen Fertigung ist bei der Herstellung von Formen ein hohes Mass an Ressourcen notwendig. Gleichzeitig gibt es jedoch nur eine sehr geringe Flexibilität, Änderungen an bereits entworfenen Formen vorzunehmen. Die Kosten für solche Gussformen sind beträchtlich und können bei mehreren Tausend bis Hunderttausenden Dollar liegen. Für die Produktion der verschiedenen Komponenten eines Autos werden Dutzende solcher Formen benötigt.

Durch den 3D-Druck kann dieser bisher teure Prozess optimiert werden, indem nur ein Bruchteil der Ressourcen verbraucht wird. Zudem können 3D-gedruckte Formen für eine Vielzahl an Materialien wie z.B. Kunststoffe oder Metalle verwendet werden. Darüber hinaus sind Designer in der Lage, weitere Iterationen vorzunehmen, wenn die Formen bereits fertig sind.

3D-gedruckte Fertigungsmittel

Bei Fertigungsmitteln handelt es sich um Werkzeuge, Halterungen, Formen und eine breite Palette anderer Vorrichtungen, die zur Verbesserung des Fertigungsprozesses und damit verbundener Prozesse wie der Qualitätskontrolle eingesetzt werden. Obwohl Fertigungsmittel einem anderen Zweck als reguläre Autoteile dienen, müssen sie dennoch ähnliche Qualitätsstandards erfüllen, wie z. B. Zuverlässigkeit, Effektivität und Sicherheit.

Der 3D-Druck von Fertigungsmitteln bietet die gleichen Vorteile wie der 3D-Druck Autoteile: Prozessingenieure verfügen über mehr Flexibilität, einzelne Komponenten zu entwerfen, zu erstellen und zu iterieren, um alle Phasen des Herstellungsprozesses zu optimieren. Dies verbessert die Effizienz und die Genauigkeit und reduziert den Zeitaufwand und die Kosten des gesamten Prozesses.