{"id":25707,"date":"2022-10-12T08:00:17","date_gmt":"2022-10-12T06:00:17","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=25707"},"modified":"2024-02-20T15:25:21","modified_gmt":"2024-02-20T14:25:21","slug":"anwendung-3d-druck-in-der-automobilindustrie-081020201","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/anwendung-3d-druck-in-der-automobilindustrie-081020201\/","title":{"rendered":"Welche Anwendung findet der 3D-Druck in der Automobilindustrie"},"content":{"rendered":"

Unter den Anwendungsbereichen, in denen die additiven Fertigungstechnologien zum Einsatz kommen, ist die Automobilindustrie einer der Sektoren, der die Vorteile dieser Technologien am besten nutzt. Diese Technologie erm\u00f6glicht es gro\u00dfen Automobilunternehmen, bei der Herstellung komplexer Teile Kosten, Zeit und Gewicht zu sparen. Dar\u00fcber hinaus erm\u00f6glicht die additive Fertigung auch eine st\u00e4rkere Individualisierung auf der Designebene, wodurch Automodelle zu unvergesslichen Nutzererlebnissen werden. Mit dem bedeutenden Wachstum des 3D-Drucks in der Automobilindustrie wird erwartet, dass er bis 2028 12,4 Milliarden Dollar erreichen wird. Zum besseren Verst\u00e4ndnis der Auswirkungen, die die Integration dieser Technologie auf die Branche hat, haben wir eine Liste der f\u00fchrenden Unternehmen zusammengestellt, die den 3D-Druck in der Automobilindustrie einsetzen, sowie die verschiedenen Anwendungen, die sie anbieten. Die Unternehmen sind in alphabetischer Reihenfolge aufgef\u00fchrt.<\/p>\n

Audi beschleunigt das Automobildesign<\/h3>\n

Audi ist ein deutsches multinationales Unternehmen, das sich auf die Herstellung von Sport- und Oberklassewagen spezialisiert hat und seit 1965 zum Volkswagen-Konzern geh\u00f6rt. Vor einigen Jahren entschied sich das Unternehmen f\u00fcr den Einsatz von Stratasys-L\u00f6sungen, um das Automobildesign zu beschleunigen. Die PolyJet-Technologie erm\u00f6glichte es Audi, verschiedene Prototypen zu entwickeln und zu bewerten, bevor Fahrzeugteile produziert wurden. Durch die Aufnahme des J750 3D-Druckers in seine Produktpalette konnte der Hersteller die Produktion von Teilen wie Radabdeckungen, K\u00fchlergrills, T\u00fcrgriffen oder sogar R\u00fccklicht-Cabochons, die normalerweise aus klarem Kunststoff bestehen, erweitern. Mit Hilfe des 3D-Drucks konnte das Unternehmen das Design und die Herstellung der finalen Teile beschleunigen und die Nachfrage seiner Kunden erf\u00fcllen.<\/p>\n

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Bentley – bereits mehr als 15.000 3D-gedruckte Teile<\/h3>\n

Der britische Automobilhersteller Bentley ist nicht nur f\u00fcr seine renommierten Karossen bekannt, sondern innerhalb der additiven Fertigung ebenfalls f\u00fcr seine Ambitionen f\u00fcr den Ausbau des 3D-Drucks. Mit einer Investmentsumme von mehr als 3 Millionen Euro hat man im Jahr 2021 demnach mehr als 15.000 Bauteile in 3D herstellen k\u00f6nnen und somit Zeitersparnis bei Design und Herstellung sowie eine Minimierung des entstandenen Abfalls erm\u00f6glicht. Neben den prozesslichen und wirtschaftlichen Vorteilen, die sich durch die Nutzung der additiven Fertigung f\u00fcr Bentley ergibt, erfahren auch dessen Kunden einen Mehrwert dadurch: sie k\u00f6nnen dank 3D-Druck Komponenten ganz individuell und pers\u00f6nlich abgestimmt anfertigen lassen.\u00a0<\/span><\/p>

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BMW setzt auf die additive Fertigung<\/h3>\n

Das deutsche Unternehmen BMW mit Sitz in M\u00fcnchen nutzt die additive Fertigung seit mehr als 25 Jahren und war eines der ersten Automobilunternehmen, das diese Technologie integriert hat. F\u00fcr sie ist der 3D-Druck in der Automobilbranche ein Erfolgsrezept. Im Juni 2020 er\u00f6ffneten sie schlie\u00dflich ihr eigenes Zentrum f\u00fcr additive Fertigung mit dem Ziel, ihre Produktionskompetenzen zu b\u00fcndeln. Dieser Campus hat mehr als 80 Mitarbeiter und mehr als 50 industrielle Fertigungsl\u00f6sungen. Neben dem Zentrum hat BMW bei zahlreichen Gelegenheiten seine F\u00e4higkeiten unter Beweis gestellt, zum Beispiel mit dem Sportwagen i8 Roadster. In dieses Modell sind Teile integriert, die viel leichter sind, als wenn sie mit herk\u00f6mmlichen Methoden hergestellt worden w\u00e4ren. Teile wie die Halterung der Motorhaubenabdeckung sind jetzt stabiler und gleichzeitig leichter. Eine fortschrittliche Methode zur Optimierung der Automobilproduktion.<\/p>\n

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Bugatti Bolide ist ein leichtes und schnelles Fahrzeug dank 3D-Druck<\/h3>\n

Um sein bisher leichtestes und schnellstes Fahrzeug zu bauen, hat sich der franz\u00f6sische Automobilhersteller Bugatti an AM gewandt. Der Bolide, wie dieser Sportwagen mit einer Reihe neuer Technologien genannt wird, verf\u00fcgt \u00fcber 3D-gedruckte Teile, die das Gewicht seiner Komponenten erheblich reduzieren. Der Hersteller integrierte viele der mit AM hergestellten Einzelteile, die er zuvor enth\u00fcllt hatte. Ein aus Titan gedruckter Bremssattel, eine Spoilerhalterung und ein von SLM Solutions gefertigter Motortr\u00e4ger sind nur einige Beispiele f\u00fcr die vielen 3D-gedruckten Teile des innovativen Fahrzeugs. Die Integration des 3D-Drucks war vor allem f\u00fcr Teile mit komplexen Formen wichtig und trug dazu bei, den Bugatti Bolide zu einem leichten und damit deutlich schnelleren Sportwagen zu machen.<\/p>\n

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Dallara und seine 3D-gedruckten W\u00e4rmetauscher<\/h3>\n

Der italienische Automobilhersteller Dallara hat Conflux Technology mit der Herstellung von W\u00e4rmetauschern f\u00fcr seine Formel-3-Autos beauftragt. Das Unternehmen nutzt die additive Fertigung, um effizientere und hitzebest\u00e4ndigere Teile herzustellen. Genauer gesagt, werden EOS-Laserschmelzanlagen auf einem Pulverbett eingesetzt. Die Besonderheit dieses Projekts liegt in der Gr\u00f6\u00dfe der W\u00e4rmetauscher: Dallara ben\u00f6tigte kleine Komponenten, die den Anforderungen des Motorsports gerecht werden. Daher erstellte Conflux Technology mehrere CAD- und CFD-Entw\u00fcrfe und druckte mehrere Iterationen, um die Geometrie zu validieren und die Eigenschaften des Teils, wie z. B. die Oberfl\u00e4chenrauheit, zu untersuchen.<\/p>\n

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Bild: Tecnolog\u00eda Conflux<\/p><\/div>\n

Additive Fertigung von Ferrari<\/h3>\n

Der Druck spielt in der Automobilindustrie eine Schl\u00fcsselrolle, da er es erm\u00f6glicht, leichtere, st\u00e4rkere und effizientere Teile in viel k\u00fcrzerer Zeit zu entwickeln. Der italienische Hersteller Ferrari nutzte diese Technologie, insbesondere den 3D-Druck von Metall, um sich die Kolben f\u00fcr einen seiner Motoren vorzustellen. Ferrari erkl\u00e4rt, dass es eine EOS-Maschine und Titanpulver verwendet hat und dass die additive Fertigung es ihm erm\u00f6glicht hat, sich ein viel komplexeres, st\u00e4rkeres und leichteres Teil herustellen, insbesondere dank der topologischen Optimierung. Diese Methode erh\u00f6ht auch die Anzahl der m\u00f6glichen Iterationen: Das Unternehmen konnte sich so viele Entw\u00fcrfe erstellen, wie es brauchte, und die Prototyping-Phase beschleunigen. Der Automobilhersteller hat auch 3D-gedruckte Bremspedale mit einer hohlen Struktur entwickelt, ein Ergebnis, das mit herk\u00f6mmlichen Fertigungsmethoden nicht m\u00f6glich gewesen w\u00e4re.<\/p>\n

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Ford f\u00fchrt 3D-Druckprojekte durch<\/h3>\n

1988 hatte der Automobilhersteller Ford bereits in drei 3D-Drucker investiert; 2015 sch\u00e4tzte er seine Produktion von 3D-gedruckten Teilen auf 500.000 Dollar, was beweist, dass die Technologie f\u00fcr das US-Unternehmen einen wichtigen Platz eingenommen hatte. Aus gutem Grund hat das Unternehmen starke Partnerschaften mit bestimmten Herstellern wie Desktop Metal oder Carbon geschlossen. Ein Blick auf die von Ford hergestellten Teile zeigt den Aluminium-Lufteinlasskr\u00fcmmer, eines der gr\u00f6\u00dften 3D-gedruckten Metallteile f\u00fcr das Auto. Er wiegt 6 Kilogramm und wurde in nur 5 Tagen entwickelt. In j\u00fcngerer Zeit hat Ford spezielle Muttern entwickelt, um R\u00e4der vor Diebstahl zu sch\u00fctzen. Diese auf EOS-Maschinen gedruckten Muttern sind der Stimme des Fahrers nachempfunden: Diese wird in ein 3D-Modell umgewandelt und in die Mutter gedruckt. Eine wirksame Methode zur Bek\u00e4mpfung von Diebst\u00e4hlen, da nur die Stimme des Fahrers das L\u00f6sen der Muttern zulassen w\u00fcrde.<\/p>\n

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Fraunhofer IAPT und ihr \u201cDesign to Cost\u201d-Ansatz<\/h3>\n

Die Fraunhofer-Einrichtung f\u00fcr Additive Produktionstechnologien (Fraunhofer IAPT) hat es sich zur Aufgabe gemacht, ihren Teil zur 3D-gedruckten Serienproduktion beizutragen. Daher hat das in Deutschland angesiedelte Forschungsinstitut mithilfe einer selbst entwickelten Software, welche aus einem Spin-off mit 3D Spark entstand, sich zum Ziel gesetzt sowohl den Kostenfaktor, wie auch die Wirtschaftlichkeit und Effizienz zu optimieren. Dieser T\u00fcr\u00f6ffner f\u00fcr die Serienproduktion in der Automobilindustrie verspricht daher einen neu strukturierten Prozess: Reduzierung von St\u00fctzstrukturen, Materialbedarf, Fertigungs- und Nachbearbeitungszeiten. Mit der Verfolgung dieses \u201cDesign to Cost\u201d-Ansatzes k\u00f6nnte somit eine insgesamt 80 %iger g\u00fcnstigere Fertigung von automobilen Teilen entstehen. So arbeitete man auch bereits mit Luxusautohersteller Bugatti zusammen.<\/p>\n

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Lamborghini individualisiert seinen Sian Roadster<\/h3>\n

Lamborghini ist der Inbegriff von Luxussportwagen. Die Gr\u00fcnde f\u00fcr die Wahl der additiven Fertigungstechnologien zur Herstellung des Sian Roadster waren daher sicherlich nicht Kosten zu senken oder schneller zu produzieren. Was waren also ihre Beweggr\u00fcnde? F\u00fcr Lamborghini steht die additive Fertigung vor allem f\u00fcr eines: unbegrenzte M\u00f6glichkeiten zur Individualisierung. Die Anpassungsm\u00f6glichkeiten sind so grenzenlos, wie man es sich nur vorstellen kann. Lamborghini bietet jedem K\u00e4ufer des Sian Roadster die volle Kontrolle \u00fcber den Innenraum sowie eine Auswahl an Lackierungen. Die neu gestalteten Bel\u00fcftungsd\u00fcsen wurden in 3D gedruckt und erm\u00f6glichen den Kunden eine individuelle Gestaltung, indem sie u. a. ihre Initialen in das Design integrieren – ein einzigartiges Nutzererlebnis!<\/p>\n

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McLarens neuer Hybrid-Supersportwagen Artura<\/h3>\n

Wie viele andere Automobilmarken ist auch der Luxusautohersteller McLaren von den Vorteilen von AM \u00fcberzeugt. F\u00fcr seinen Hochleistungs-Hybrid-Supersportwagen Artura, bei dessen Entwicklung McLaren auf eine Kombination aus Technologie, Design und konkurrenzloser Leistung setzte, entschied sich das Unternehmen f\u00fcr den 3D-Druck von Metall. Der britische Automobilhersteller nutzte diese innovative Methode, um den Motorblock und die Zylinderkopfkerne so zu gestalten, dass eine bessere Motork\u00fchlung und damit eine h\u00f6here Leistung m\u00f6glich ist. Das \u00fcbergeordnete Ziel des Unternehmens bei der Entwicklung des Supersportwagens war es, ihn im Vergleich zu anderen \u00e4hnlichen Fahrzeugen leichter zu machen. Um dies zu erreichen, verwendete das Designteam Kohlefaser, um ein leichteres Chassis zu konstruieren. Au\u00dferdem wurden 3D-gedruckte Kerne in den Motorblock und die Aluminium-Zylinderk\u00f6pfe eingearbeitet, die ohne den Einsatz von AM nicht so detailliert h\u00e4tten hergestellt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n

\"impresi\u00f3n<\/p>\n

Mercedes und die Einsatzm\u00f6glichkeiten der additiven Fertigung<\/h3>\n

Da die Automobilindustrie nicht nur Fahrzeuge f\u00fcr den Personentransport, sondern auch Fahrzeuge f\u00fcr den G\u00fctertransport umfasst, erschien es uns wichtig, \u00fcber die LKW von Mercedes zu sprechen. Nachdem sich Mercedes zun\u00e4chst erfolgreich auf den 3D-Druck von Kunststoffteilen konzentriert hat, stellt das Unternehmen nun auch Lkw-Teile aus Metall her. Durch den Einsatz der additiven Metallfertigung werden die Ersatzteile widerstandsf\u00e4higer und flexibler. Ein weiterer Vorteil ist, dass Mercedes die M\u00f6glichkeit hat, diese Teile in kleinen Mengen und zu geringen Kosten herzustellen. Mercedes ist zwar das erste Unternehmen, das sich auf die Herstellung von Lkw-Ersatzteilen konzentriert, nutzt die Technologie aber auch, um einige seiner Autos zu optimieren. Bei einem seiner neuesten Fahrzeuge, dem EQXX, setzte die deutsche Marke 3D-Technologien ein, um das Gewicht der Bauteile zu reduzieren und die Herstellungskosten und -zeiten zu begrenzen.<\/p>\n

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Michelin und sein 3D-gedruckter Reifen<\/h3>\n

Der franz\u00f6sische Reifenhersteller Michelin hat 2019 seinen ersten Reifenprototypen vorgestellt, der additive Fertigungstechnologien verwendet. Diese Reifen, die Uptis (Unique Puncture-proof Tire System) genannt werden, sollen luftlos sein, um das Risiko von Reifenpannen zu verringern. Das Unternehmen hat bei der Entwicklung des 3D-gedruckten Prototyps mit dem US-amerikanischen Unternehmen General Motors zusammengearbeitet. Das Unternehmen erkl\u00e4rte, dass die additive Fertigung auch dazu verwendet werden k\u00f6nnte, den Gummistreifen, der das Risiko einer Reifenpanne verringert, bei Bedarf zu reparieren. Die Uptis-Reifen, die Abfall reduzieren und eine nachhaltige Mobilit\u00e4t f\u00f6rdern, haben ihre ersten Kilometer im Jahr 2021 zur\u00fcckgelegt. Nach diesem Erfolg will das Unternehmen bis 2024 mit der Vermarktung beginnen. Bisher wurde der 3D-Druck nur zur Entwicklung des Prototyps eingesetzt, wobei erneuerbare und biobasierte Materialien verwendet wurden. Sollte die Produktion jedoch gr\u00f6\u00dfere Mengen erreichen, k\u00f6nnte diese Technologie auch in gr\u00f6\u00dferem Ma\u00dfstab eingesetzt werden. Die Uptis-Reifen, die Abfall reduzieren und eine nachhaltige Mobilit\u00e4t f\u00f6rdern, beinhalten eine flexible, glasfaserverst\u00e4rkte und gummiartige Struktur, die auf einem Aluminiumrad angebracht ist.<\/p>\n

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MINI Strip wird dank 3D-Druck nachhaltiger<\/h3>\n

Der britische Automobilhersteller MINI verst\u00e4rkt seine Bem\u00fchungen, seine Fahrzeuge nachhaltiger zu gestalten. Zu diesem Zweck hat sich das Unternehmen mit dem Designer Paul Smith zusammengetan, der ihm bei der Entwicklung eines minimalistischeren Automodells geholfen hat: dem MINI Strip. Aber welche Rolle spielt die additive Fertigung bei all dem? Um einen Teil dieses Nachhaltigkeitsziels zu erreichen, wandte sich Paul Smith dem 3D-Druck recycelter Polymere zu, um Teile herzustellen, die in das Auto eingebaut werden. Komponenten wie Untert\u00fcrverkleidungen und Radabdeckungen wurden aus recyceltem Kunststoff in 3D gedruckt. Diese und viele andere Teile, die aus recycelten Materialien hergestellt wurden, verleihen dem MINI Strip eine vereinfachte Geometrie, ein sauberes Design und eine gr\u00f6\u00dfere Umweltverantwortung.<\/p>\n