Anwendung des Monats: MOSOLF gestaltet Polizeifahrzeuge durch SLS-3D-Druck um

Polizeifahrzeuge sind nicht wie jedes andere Auto. Obwohl sie von außen normalen Fahrzeugen sehr ähnlich sehen, sind sie, abgesehen von ihrer Beschriftung und den Sirenen, im Inneren ganz anders. Im Inneren sind Streifenwagen speziell ausgestattet, um Sicherheitsaufgaben zu erfüllen und auf alle möglichen Situationen zu reagieren. In der Regel werden die Innenräume mit Kommunikationssystemen wie Funkgeräten und Computern ausgestattet, es werden Halterungen für Kameras und Blitzer am Armaturenbrett angebracht und sogar der Kofferraum jedes Fahrzeugs wird umgebaut. Diese Modifikationen müssen jedoch auf die spezifischen Anforderungen der einzelnen Polizeikräfte zugeschnitten sein, sodass ein hohes Maß an Individualisierung erforderlich ist. Hier setzt die Arbeit von Unternehmen wie der MOSOLF Special Vehicles GMbH an, die den 3D-Druck in ihre Entwicklungen integriert hat, um den Anforderungen der Polizei in Deutschland gerecht zu werden.

Die MOSOLF Special Vehicles GmbH ist ein Unternehmen mit Sitz in Kippenheim, das sich auf den Umbau von Spezialfahrzeugen konzentriert hat. Diese Fahrzeuge werden von einigen deutschen Polizeikräften, Verteidigungsorganisationen und Rettungsdiensten eingesetzt. Jährlich werden rund 1.000 Fahrzeuge umgebaut und die Kunden während des gesamten Prozesses begleitet. Von der Konzeption der Fahrzeuge über die Produktionsphase bis hin zum Wiederverkauf der Fahrzeuge am Ende ihrer Nutzungsdauer. Bei dieser Gelegenheit wollten wir den Einsatz des selektiven Lasersinterns (SLS) für die Umgestaltung des Innenraums von Polizeifahrzeugen durch 3D-Druck hervorheben.

Personalisierte Funkunterstützung. (Bild: Formlabs)

Maßgeschneiderte Lösungen für jedes Polizeifahrzeug

MOSOLF arbeitet mit Serienfahrzeugen, darunter Pkw, Lkw und Transporter und passt sie an die besonderen Bedürfnisse jedes Kunden an. Die additive Fertigung hat es ihnen ermöglicht, die mit der Individualisierung verbundenen Herausforderungen zu meistern, insbesondere bei neueren Modellen, die mehr Details und Komponenten enthalten, sodass weniger Platz für die erforderlichen Kommunikations- oder Signalsysteme bleibt. Die Lösung für diese Herausforderung liegt in der Designflexibilität des 3D-Drucks, der die Herstellung von Komponenten ermöglicht, die in jede Ecke des Fahrzeugs passen.

Jede Polizeibehörde hat andere Anforderungen an Ergonomie und Ausstattung, was die Komplexität der Anpassungsarbeiten erhöht. MOSOLF fertigt Fahrzeuge für 17 Polizeibehörden in Deutschland, jede mit ihren eigenen Spezifikationen. Dank des 3D-Drucks sind sie jedoch in der Lage, das Design schnell an diese Unterschiede anzupassen. Ein wichtiger Punkt für das Unternehmen, da es so den hohen Grad an Individualisierung erfüllen kann, der von jedem seiner Kunden gefordert wird.

Integrierte Halterung im Kofferraum für eine Notlampe. (Bild: Formlabs)

SLS als Druckverfahren für die Polizeifahrzeuge

Selektives Lasersintern hat sich als ideales Verfahren für MOSOL erwiesen. Warum gerade diese Technologie? Der SLS-3D-Druck bietet eine optimale Kombination aus Qualität, Präzision und Langlebigkeit und ermöglicht die gleichzeitige Herstellung mehrerer Komponenten zu effizienten Kosten. Im Vergleich zur FDM-Technologie, die zuvor von MOSOLF verwendet wurde, hat SLS dem Unternehmen eine größere Produktionskapazität für die benötigten Teile ermöglicht und, was noch wichtiger ist, die geforderten Industriestandards erreicht. Außerdem sind die traditionellen Produktionsmethoden besser für große Mengen und standardisierte Produkte geeignet. Die Kunden des deutschen Unternehmens benötigen jedoch nur kleine Serien von Teilen, so dass der 3D-Druck zur idealen Methode für die schnelle Herstellung von Einzelteilen geworden ist.

Ein Highlight dieser Technologie ist die Fähigkeit, Teile in kurzer Zeit herzustellen. Mit SLS kann MOSOLF endgültige Teile in nur 24 Stunden herstellen. Dies hat die Arbeit des Unternehmens grundlegend verändert, denn mit herkömmlichen Methoden dauerte es vier bis sechs Wochen. Die Flexibilität ihrer Produktion hat sie dazu ermutigt, die Technologie zu übernehmen. Inzwischen werden 80 % der Teile mit der SLS-Technologie hergestellt, insbesondere mit dem SLS Fuse 1+30W SLS-Drucker von Formlabs.

Gehäuse für eine auf dem Dach des Polizeifahrzeugs montierte Lampe. (Bild: Formlabs).

Material und Vorteile

Nylon ist das Material schlechthin, aus dem das Unternehmen die Komponenten der Polizeifahrzeuge herstellt. Sie haben sich für dieses Material entschieden, weil es eine hohe Hitzebeständigkeit aufweist. Das PA12-Pulver sorgt dafür, dass die Teile auch unter ungünstigen Bedingungen, z. B. wenn die Fahrzeuge im Sommer in der Sonne stehen, ihre Integrität behalten.

Einer der herausragenden Vorteile dieser Anwendung ist, dass Polizeifahrzeuge in vielen Fällen geleast und am Ende ihres Lebenszyklus wieder verkauft werden. Dieser Prozess bietet die Möglichkeit, dass die Fahrzeuge ohne bleibende Schäden in ihren ursprünglichen Zustand zurückversetzt werden können. Die additive Fertigung erleichtert diesen Wechsel, da die gedruckten Teile leicht entfernt werden können, ohne das Fahrzeug irreversibel zu verändern. Durch den Einsatz dieser Technologie konnten nicht nur die internen Prozesse des Unternehmens optimiert werden. Sie hat auch dafür gesorgt, dass die Fahrzeuge den strengen Anforderungen der einzelnen Fahrzeuge entsprechen. Und das alles bei gleichzeitiger Flexibilität für zukünftige Änderungen und Anpassungen.

Carsten Busam, Leiter der Projektplanung bei der MOSOLF Special Vehicles GmbH, sagte in einem Interview mit Formlabs: „Ich schätze, dass derzeit jedes dritte Polizeifahrzeug in Deutschland Teile enthält, die mit additiver Fertigung hergestellt wurden. Bei MOSOLF setzen wir den 3D-Druck so stark ein, dass kein Fahrzeug unser Werk ohne ein mit dieser Technologie hergestelltes Teil verlässt. Wir drucken derzeit etwa 5.000 Teile pro Jahr, aber die Tendenz ist steigend, was bedeutet, dass in jedem Fahrzeug mindestens drei 3D-gedruckte Teile vorhanden sind.“

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*Titelbildnachweis: MOSOLF Special Vehicles GmbH