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Top 15: 3D-gedruckte Fahrzeuge und Fahrzeugteile

Auf 10. September 2021 von Alexander H. veröffentlicht

Wie Sie vielleicht schon festgestellt haben, wird die additive Fertigung im Automobilsektor immer beliebter, und viele Fahrzeuge werden heute teilweise oder ganz mit 3D-Technologien konstruiert. Von Autos, Motorrädern bis hin zu öffentlichen Verkehrsmitteln finden sich viele Anwendungsfälle, wofür es auch zahlreiche Gründe gibt. Der 3D-Druck ermöglicht es den Herstellern, die Produktionszeit zu verkürzen, Kosten zu senken und umweltfreundlichere und leichtere Fahrzeuge als traditionell hergestellte zu entwickeln. Um den Einsatz der Technologie in der Automobilindustrie bzw. im weiteren Sinne in der Transportindustrie hervorzuheben, hat 3Dnatives eine Liste von Fahrzeugen erstellt, die ganz oder teilweise im 3D-Druckverfahren hergestellt wurden.

Light Rider, ein 3D-gedrucktes Fliegengewicht

Wenn Sie die Nachrichten über die additive Fertigung seit einigen Jahren verfolgen, dann haben Sie wahrscheinlich schon vom Light Rider gehört, dem von APWorks, der Tochtergesellschaft des Airbus-Konzerns, entwickelten Elektromotorrad. Es wurde 2016 entwickelt und verfügt über ein 3D-gedrucktes Fahrgestell, das nach einer 3D-Modellierung auf der Grundlage einer topologischen Optimierung hergestellt wurde. Dank des Binder-Jetting hat das Unternehmen ein Aluminiumchassis mit einem Gewicht von nur 6 Kilogramm hergestellt, was einer Gewichtsreduzierung von 30 % entspricht. Das gesamte Fahrrad wiegt 35 Kilo und kann eine Geschwindigkeit von bis zu 80 km/h erreichen.

Bild: APWorks

LSEV von XEV & Polymaker

Das LSEV ist das erste in Serie produzierte 3D-gedruckte Auto der Welt. Der italienische Elektroautohersteller XEV und der Hersteller von 3D-Druckmaterialien Polymaker präsentierten das Elektroauto LSEV im China 3D Printing Cultural Museum in Shanghai. Mithilfe der 3D-Drucktechnologie konnten die Unternehmen ein kostengünstiges Auto in nur drei bis 12 Monaten entwerfen, im Vergleich zu sonst üblichen drei bis fünf Jahren. Mit einem Gewicht von nur 450 kg hätte das Auto eine Reichweite von 145 Kilometern und eine Höchstgeschwindigkeit von 70 km/h.

Corvette C8.R Rennwagen von Chevrolet 

Der Automobilhersteller Chevrolet beweist, dass er die Vorteile der additiven Fertigung zu nutzen weiß. Denn im Rennwagen Corvette C8.R wurden stolze 75 Teile 3D-gedruckt und verbaut. Das inkludiert einen additiv gefertigten Öltank, klimatisierte Kühlboxen sowie Halterungen für die Servopumpe. Das Debut feierte der C8.R schließlich beim  Daytona 24-Stunden Rennen, wo mit dem Fahrzeug der Sieg von fünf Rennen gelang.  Das General-Motors Unternehmen nutzt die Technologie bereits seit den späten 80-er Jahren in der Entwicklung seiner Fahrzeuge und ist vor allem bei den Designer des Unternehmens beliebt. Stolze 50 der 75 Teile wurden intern entworfen – wozu Audley Brown, GM-Direktor für Additive Konstruktion und Werkstofftechnik, folgendes erklärt: „3D-gedruckte Teile stehen gegossenen oder gefrästen Teilen in nichts mehr nach, was  für die Produktentwicklung und das Design von großer Bedeutung ist.“

McLaren 720S

Der britische Sportwagenhersteller McLaren konnte bei zahlreichen Gelegenheiten 3D-Drucktechnologien einsetzen. Dies war auch beim McLaren 720S der Fall, einem der Autos, die damit großes Interesse auf sich zogen. In Zusammenarbeit mit 1016 Industries hat McLaren einen Großteil der Karosserie des Fahrzeugs im großformatigen 3D-Druckverfahren hergestellt. Zu den 3D-gedruckten Teilen gehören unter anderem der Spoiler, die Motorhaube, die äußeren Türverkleidungen, der Stoßfänger und der Heckdiffusor. Doch der McLaren 720S ist kein Einzelfall. Außerdem wurde die additive Fertigung eingesetzt, um leichtere Kerne für das Hybridfahrzeug McLaren Artura herzustellen. Mit diesen beiden Projekten haben sie das Potenzial der 3D-Technologien im Automobilsektor unter Beweis gestellt.

McLaren a misé sur les technologies 3D pour plusieurs modèles de voiture

i8 Roadster von BMW

Der deutsche Automobilhersteller setzt die additive Fertigung bereits seit über 25 Jahren ein, sowohl für Rapid-Prototyping-Anwendungen als auch für Fertigteile. Das Modell i8 Roadster 2018 ist der perfekte Beweis dafür: Das Auto verfügt über 3D-gedruckte Metalldachträger. Das Projektteam setzte eine Software zur topologischen Optimierung ein, um den verfügbaren Raum und das Gewicht der zu bewegenden Last zu berechnen und nur das erforderliche Material zu drucken. Das Ergebnis war eine Verringerung des Gewichts des Substrats um 44 %. BMW hofft, in Zukunft mehr Teile dieser Art produzieren zu können.

3D-gedruckte Dachträger (Bild: BMW)

Olli, das intelligente 3D-gedruckte Fahrzeug

Im Jahr 2016 stellte Local Motors Olli vor, einen Kleinbus für 12 Personen, der mithilfe von additiver Fertigung und künstlicher Intelligenz entwickelt wurde. Dieses intelligente Shuttle, das in Zusammenarbeit mit IBM entwickelt wurde, ist in der Lage, die Fragen der Fahrgäste zu beantworten und ihnen zum Beispiel Restaurantvorschläge zu machen. Das verwendete 3D-Druckverfahren heißt BAAM (Big Area Additive Manufacturing) und wurde von Local Motors im National Harbor Lab entwickelt. Damit können große Objekte schnell gedruckt werden. 2019 präsentierte der Hersteller mit dem Olli 2.0 eine verbesserte Version des autonomen Kleinbusses. Mit größerer Reichweite, zwei zusätzlichen Sitzen und programmierbarer Beleuchtung soll Olli 2.0 eine Reichweite von 160 km und eine Höchstgeschwindigkeit von 40 km/h haben. Obwohl der autonome Kleinbus derzeit an Universitäten eingesetzt wird, vor allem an der California State University, ist es wahrscheinlich, dass Fahrzeuge dieses Typs in Zukunft weiter verbreitet sein werden.

Olli wurde mittels BAAM additiv gefertigt

Das Motorrad Jane

Das französische Unternehmen Viba ist definitiv Fan der additiven Fertigung: Es nutzt die Technologie für die Herstellung einiger Komponenten seiner innovativen Motorräder. Das Modell Jane ist mit einem 3D-gedruckten Aluminiumtank ausgestattet. Das Teil wurde auf einer Laserfusionsmaschine entworfen, und zwar auf einer der Maschinen von SLM Solutions. Seine Wabenstruktur reduziert das Gesamtgewicht des Bauteils bei ausreichender Steifigkeit. Das Viba-Motorrad ist außerdem mit einem 3D-gedruckten vorderen Kotflügel und einem Pakethalter ausgestattet.

véhicule imprimé en 3D

Bild: Viba

David Bowie Tribute – Konzeptfahrzeug

Könnte man den Geist von David Bowie in einem physischen Gegenstand, genauer gesagt einem Fahrzeug, visuell zum Ausdruck bringen, dann würde dieser wohl so aussehen. Zumindest, wenn es nach Designer Takumi Yamamoto geht. Der japanische Designer wollte mit dem Konzeptfahrzeug seine Leidenschaften für Design und die Musik von Bowie miteinander verschmelzen lassen und hat für die Verwirklichung seiner Idee auf das Know-how der 3D-Druck Experten Massivit 3D Printing Technologies und Marie 3D gesetzt. In der Zusammenarbeit und im Einsatz des großformatigen 3D-Drucks entstand schließlich ein vollständig additiv gefertigtes Fahrzeug. Eine Prämiere, auch für die Veranstaltung “​​Festival Automobile International (FAI)”, wo das Konzeptauto im Jahr 2019 präsentiert wurde.

Ein wahres Kunstobjekt, das vollständig 3D-gedruckte Konzeptfahrzeug, das David Bowie ehrt

Chameleon, das Fahrzeug, das sich anpasst

Das britische Unternehmen Scaled will mit dem Projekt Chameleon Fahrzeuge herstellen, welche sich an die Bedürfnisse des Fahrers bzw. an die Umweltanforderungen anpassen – diese Tatsache erklärt auch den Namen. Welche Technologie sollte sich also für eine maßgeschneiderte Lösung besser eignen als der 3D-Druck? Scale gibt an, mit der additiven Fertigung von einer Massenproduktion zur individuellen Massenfertigung übergehen zu wollen und dadurch einen Paradigmenwechsel voranzutreiben. Für Chameleon Fahrzeuge kommt der großformatige 3D-Druck zum Einsatz. Die Fahrzeugteile seien robust und die Kosten für ein Chameleon Fahrzeug geringer als die Kosten für ein einzelnes Karosserieteil bei traditionellen Verfahren. Bekannt ist außerdem, dass Scale in Zusammenarbeit mit Rafinex eine Topologie-Optimierung in puncto Design umsetzen konnte. 

Aptera von Aptera Motors

Das in Kalifornien ansässige Unternehmen Aptera Motors hat es sich zur Aufgabe gemacht, effizientere und sicherere Fahrzeuge zu entwickeln und dabei so wenig natürliche Ressourcen wie möglich zu verbrauchen. Das Modellauto, Aptera, ist ein solarbetriebenes Elektrofahrzeug, das praktisch nicht aufgeladen werden muss. Es ist zu einem Großteil 3D-gedruckt und misst 4,4 m Länge, 2,2 m Breite und 1,4 m Höhe. Das Team von Aptera Motors hat nach eigenen Angaben den Schwerpunkt auf Leichtbaustrukturen sowie auf eine widerstandsarme Aerodynamik und Kühlung gelegt, um die Kraftstoffeffizienz und damit die Reichweite des Fahrzeugs zu maximieren. Dies hat auch die Leistung des Wagens verbessert, der in nur 3,5 Sekunden von 0 auf 100 beschleunigen kann.

véhicule imprimé en 3D

Das Elektrofahrzeug Aptera

Die Toyota uBox, ein modulares 3D-gedrucktes Fahrzeug

Das Toyota uBox Auto ist eine Zusammenarbeit zwischen Toyota und dem International Center for Automotive Research der Clemson University und verfügt über einen 3D-gedruckten modularen Innenraum. Es ermöglicht dem Fahrzeugbesitzer, das Auto durch 3D-Drucken verschiedener Teile zu verändern. So ist es beispielsweise möglich, die Türverkleidungen, bestimmte Elemente des Armaturenbretts und die Lüftungsdüsen individuell zu gestalten. Außerdem hat die uBox einen flachen Boden, der es ermöglicht, die Sitze auf verschiedene Arten zu verschieben. Schließlich ist das Fahrzeug mit einem Elektromotor ausgestattet, der stark genug ist, um elektronische Geräte aufzuladen, sowie mit einer Steckdose, die es ermöglicht, im Fahrzeug zu arbeiten.

Toyota uBox

Light Cocoon von EDAG

Das erstmals auf dem Genfer Autosalon 2015 von der EDAG Group, einem Akteur der Automobilindustrie, vorgestellte Light Cocoon Auto kombiniert 3D-Druck und umweltfreundliche Materialien. Wie das Genesis-Projekt, das ebenfalls von EDAG geleitet wird, verfügt der Light Cocoon über eine 3D-gedruckte Karosserie des deutschen Druckdienstleisters robotmech. Dank der Vorteile der additiven Fertigung wie Individualisierung und Materialeinsparung haben die Hersteller eine von der Natur inspirierte Karosserie entworfen. Dazu verwendeten sie Drucksysteme mit der Bezeichnung SL-Tool Eagle, die Teile bis zu einer Größe von 2 x 1 x 1 m drucken können.

véhicules imprimés en 3D

Die Karosserie ist von der Natur inspiriert

Blade von Divergent Technologies 

Der Blade von Divergent Technologies ist das erste 3D-gedruckte Superauto der Welt. Das von Divergent-Gründer und CEO Kevin Czinger entworfene Auto besteht aus 3D-gedruckten Kohlefaserrohren und Aluminiumstäben. Beide Komponenten sind in das Chassis integriert, was nicht nur zu einer höheren Festigkeit, sondern auch zu einem geringeren Gewicht des Fahrzeugs führt. Darüber hinaus hat der Einsatz der additiven Fertigung die Umweltauswirkungen bei der Herstellung des Sportwagens drastisch reduziert. Dank seiner 3D-gedruckten Karosserie und seines Fahrgestells ist der Wagen ultraleicht und erreicht mit 720 PS Spitzengeschwindigkeiten.

Urbee, das erste 3D-gedruckte Fahrzeug

Urbee war eines der ersten Autos, das mit der additiven Fertigung entwickelt wurde. Dieses Hybridauto wurde von Kor Ecologic in Zusammenarbeit mit Stratasys entworfen und hergestellt. Das Projekt, das 2010 auf Initiative von Jim Kor, dem CEO des kanadischen Unternehmens, begann, hatte zum Ziel, „das Stadtfahrzeug der Zukunft zu entwerfen“. Mit Ausnahme des Fahrgestells und des Motors wurden alle Teile dieses Autos in 3D gedruckt. Insgesamt wurden nicht weniger als 2.500 Arbeitsstunden in den Druck des Autos investiert.

véhicule imprimé en 3D

Le véhicule imprimé en 3D Urbee

ETHEC City, von der ETH Zürich und Sintratec

Dieses 3D-gedruckte Elektromotorrad ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen der ETH Zürich und Sintratec. Die Idee dieses Studententeams war es, die Mobilität und den Verkehr der Zukunft zu verändern und nachhaltiger zu gestalten. Zu diesem Zweck haben sie einen Prototyp eines Elektromotorrads entwickelt, der durch additive Fertigung hergestellt wurde. Der ETHEC City genannte Prototyp besteht aus Teilen, die mit drei verschiedenen Verfahren in 3D gedruckt wurden: Stereolithographie, selektives Lasersintern und Laserschmelzen auf einem Pulverbett. Das Team verwendete SLS-Maschinen von Sintratec und Nylon als Herstellungsmaterial. Die Hersteller haben auch ein Antriebsradsystem integriert, um Energie zu sparen und die Reichweite des Motorrads zu erhöhen.

Welches dieser Fahrzeuge würden Sie gerne fahren wollen? Lassen Sie uns zu diesem Thema gerne einen Kommentar da oder teilen Sie es uns auf FacebookTwitterLinkedIN oder Xing mit. Möchten Sie außerdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach erhalten? Dann registrieren Sie sich jetzt für unseren wöchentlichen Newsletter!

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