Wie die Additive Fertigung die Automobilindustrie revolutioniert

Die Additive Fertigung ist ein entscheidender Faktor für den Wandel innerhalb der Automobilindustrie. Durch diese können Automobildesigner Prototypen, vom simplen Innenausstattungselement bis hin zu einem maßstabsgetreuen Modell eines ganzen Autos, in einer unglaublichen Geschwindigkeit herstellen.

Dieses Verfahren, auch Rapid Prototyping genannt, ermöglicht es Unternehmen, Ideen schnellstmöglich in überzeugende Konzepte zu verwandeln.
Diese Konzepte können im nächsten Schritt zu realitätsgetreuen Prototypen weiterentwickelt werden, welche das Endergebnis in beinahe allen Punkten widerspiegeln.
Schließlich können diese Prototypen, durch eine Reihe von Validierungsphasen, zur Massenproduktion der Idee führen.

Mit der Technologie des 3D-Drucks ist es möglich Konzeptmodelle, Prototypen, Werkzeuge und Kleinserien von Endverbrauchsteilen direkt vor Ort herzustellen. Dadurch können Ingenieure und Designer eine höhere Effizienz erreichen, gründlichere Tests durchführen und vollstes Vertrauen in den Produktionsprozess gewinnen.

Fortschrittliche gummiartige Materialien, die im 3D-Druckprozess verwendet werden können, sorgen beispielsweise bei der Entwicklung von Türdichtungen und stoßdämpfenden Komponenten für einen nahtlosen Fertigungsprozess.
Transluzente Werkstoffe, welche ebenfalls mit 3D-Druckern verarbeitet werden können, erleichtern die Flüssigkeitsanalyse, während acrylähnliche Materialien beispielsweise Armaturenbrettteile mit höchster Präzision nachbilden können.

Wenn Modelle so aussehen und funktionieren wie das reale Teil, können Probleme sofort erkannt und behoben werden. Dadurch lassen sich genaue Toleranzen einhalten und Perfektion erreichen.
Solche Modelle sind mit der Technologie der Additiven Fertigung längst kein Wunschdenken mehr!

Vorteile des 3D-Drucks für die Automobilindustrie

Iterative Forschung und Entwicklung

Die Additive Fertigung hat die Forschung und Entwicklung für Automobilhersteller revolutioniert. Sie wird innerhalb der Industrie verstärkt eingesetzt, um die Entwicklungszeiten zu verkürzen, die Arbeitsabläufe bei der Herstellung von Prototypen zu verbessern und innovative Teile zu liefern, welche mit herkömmlichen Herstellungsverfahren unmöglich wären.

Bei mehreren großen Automobilherstellern in den Vereinigten Staaten werden inzwischen 80 - 90 % jedes ersten Prototyps durch den 3D-Druck hergestellt. Zu den beliebtesten Bauteilen gehören Lufteinlässe, Teile des Auspuffs und Teile der Luftkanäle.
Diese Teile werden digital entworfen, durch einen 3D-Drucker hergestellt, innerhalb kürzester Zeit in ein Auto eingebaut und dann in mehreren Iterationen getestet.

Rapid Prototyping ermöglicht für die Automobilindustrie eine weitaus kürzere Entwicklungsphase und eine kürzere Zeitspanne von der Idee bis zum fertigen Teil.

Vermeidung von Unterbrechungen der Lieferkette

Die Just-in-Time-Fertigung, bei welcher große Mengen von Teilen erst unmittelbar vor der Montage geliefert werden, wird heutzutage von den meisten Automobilherstellern die Großserien produzieren genutzt. Durch dieses Fertigungsverfahren lässt sich der Bedarf an zumeist sehr kostspieligen Lagerflächen massiv reduzieren.

Die Additive Fertigung kann dieses Fertigungsverfahren und die damit verbundene Kosteneinsparung unterstützen, indem die Produktionsteile direkt an Ort und Stelle gefertigt werden können, falls es zu einer Unterbrechung der Lieferkette eines Herstellers kommt.

Beispielsweise wurde bei einer kürzlich geplanten Markteinführung eines neuen PKWs ein Werkzeug für das Gehäuse, welches die Motorsteuerungseinheit enthielt, falsch hergestellt. Infolgedessen verzögerte sich die Markteinführung des PKW.
Anstatt nun eine kostspielige Wartezeit auf neue Werkzeuge eines Drittanbieters auf sich zu nehmen, wurde die Additive Fertigung eingesetzt, um die fehlenden Werkzeuge selbst vor Ort herzustellen. Dadurch konnte die Markteinführung mit nur einer minimalen Verzögerung und dadurch auch mit weitaus weniger Mehrkosten erfolgen.

Individualisierung bei Sport- und Luxuswagen

Hersteller von Sport- und Luxuswagen produzieren prestigeträchtige und exotische Autos in geringen Stückzahlen für die anspruchsvollsten Kunden. Aufgrund der einzigartigen Fahrzeuge, welche diese Hersteller kreieren, suchen sie nach außergewöhnlichen Möglichkeiten, um Teile für diese besonderen Autos herzustellen.

Im Falle dieser Hersteller wird die Additive Fertigung verwendet, um spezifische Kundenwünsche sowie komplexe individuelle Anforderungen durch den Käufer zu erfüllen. Ein gutes Beispiel ist hierbei die Herstellung von personalisierten Beschriftungen für Innenraumkomponenten (z. B. Armaturenbrett oder Türen).

Fortschritt in elektrischer Mobilität

Elektrofahrzeuge erfreuen sich bei Verbrauchern zunehmender Beliebtheit, da sie eine umweltfreundlichere Fortbewegungsmöglichkeit im Gegensatz zu klassischen, benzinbetriebenen Fahrzeugen darstellt.

Obwohl in letzter Zeit einige Fortschritte bei der Gewichtsreduzierung der Batterien für Elektrofahrzeuge erzielt wurden, gehören sie weiterhin zu den schwersten Komponenten des Fahrzeugs. Da ein höheres Gewicht negative Auswirkungen auf die Effizienz und Leistung eines Fahrzeugs hat, suchen Ingenieure bei der Entwicklung von Komponenten für diese Fahrzeuge stets nach Möglichkeiten, um das Gewicht der einzelnen Teile zu reduzieren.

Mit der Additiven Fertigung ist es möglich, Teile mit einzigartigen Geometrien herzustellen. Dies ermöglicht es Ingenieuren, Teile auf eine Art und Weise zu produzieren, die mit herkömmlichen Technologien nicht machbar sind.
Durch diese einzigartigen Geometrien können Teile, welche eigentlich aus mehreren Komponenten zusammengesetzt werden, als ein einziges Endteil produziert werden. Diese Endteile besitzen, aufgrund der einheitlichen Herstellung, zumeist ein niedrigeres Gewicht als die herkömmlichen Teile. Des Weiteren wird die Belastung des Antriebsstrangs durch diese Teile reduziert, was zu einer größeren Reichweite des Elektrofahrzeugs beiträgt.

Eine weitere Innovation, die dank der Additiven Fertigung möglich ist, stellt ein durch den 3D-Druck hergestellter Kühlmantel dar, welcher als Wärmetauscher innerhalb des Fahrzeugs dient.
Motor und Batterie eines Elektrofahrzeugs erzeugen sehr viel Wärme, vor allem während des Ladevorgangs. Wird diese Wärme nicht abgeleitet, wird der Verschleiß dieser essenziellen Komponenten beschleunigt.
So lässt sich durch den Kühlmantel, welcher die Wärme von Motor und Batterie ableitet, die Haltbarkeit der Elektrofahrzeuge erhöhen und somit sorgt die Additive Fertigung für noch weniger Belastung der Umwelt.

Weiterentwicklung von Automobilkonzernen

Ein Ausstechen der Konkurrenz und eine Senkung der Kosten für die Produktentwicklung sind in der Automobilindustrie an der Tagesordnung. Innovatives Design und Ingenieurwesen erfordert präzise und zuverlässige Technologielösungen – und genau hier kann die Additive Fertigung eine essenzielle Rolle spielen.

Die Additive Fertigung ergänzt die traditionellen Technologien in der Automobilproduktion und verändert eine Vielzahl von Anwendungen. Sei es die Herstellung von Ersatzteilen für Oldtimer, Prototypen für die neuesten Automobilmodelle oder die Entwicklung von Einzelteilen für einzigartige Kreationen, der 3D-Druck verbessert die Effizienz jedes Unternehmens und beschleunigt Innovationen und Wettbewerbsvorteile.

Die zukünftige Fertigung ist additiv!

Immer mehr Automobilkonzerne kehren der traditionellen Fertigung, zumindest für bestimmte Komponenten, den Rücken zu und wenden sich der Zukunft zu. Und diese Zukunft ist die Additive Fertigung.

Die Additive Fertigung ist eine zukunftsweisende Technologie, welche dauerhaft weiterentwickelt und verbessert wird. Wer weiß, was in naher Zukunft mit dieser Technologie machbar ist? Vielleicht wird die traditionelle Fertigung eines Tages vollständig aus der Automobilbranche verschwinden?

Sicher ist, dass immer mehr Automobilkonzerne auf den Zug der Additiven Fertigung aufspringen. Und bis dato sind die Erfolge dieser Technologie, sowohl innerhalb als auch außerhalb der Automobilbranche, begeisternd. Sei es Kosteneinsparungen, Qualitätsverbesserungen oder mehr Umweltfreundlichkeit, die Additive Fertigung kann all diese Ziele erreichen!