Die besten 3D-Druck Anwendungen im Kontext der Automobilbranche

Die besten 3D-Druck Anwendungen im Kontext der Automobilbranche

Die besten 3D-Druck Anwendungen im Kontext der Automobilbranche

Es wird erwartet, dass der 3D-Druck in der Automobilindustrie in den n?chsten 3 Jahren einen Marktwert von 2,5 Milliarden Dollar erreichen wird. (Quelle: Zentrum f?r Automobilforschung)

Die gebr?uchlichsten Anwendungen der additiven Fertigung in der Automobilindustrie sind immer noch das Prototyping, der Werkzeug- und Vorrichtungsbau sowie die Herstellung von Schablonen. Die letzten zwei Jahrzehnte haben allerdings grosse Fortschritte in Gang gesetzt, und die additive Fertigung in der Automobilindustrie geht zwischenzeitlich ?ber diese genannten Anwendungen hinaus.

Im Folgenden seien einige Beispiele aufgezeigt mit Blick auf marktbestimmende Automobilhersteller, die additive Fertigung zum Einsatz bringen: ihre Bem?hungen, Zielsetzungen sowie ihre innovativsten Anwendungen.

Ford Motor Company

Wussten Sie, dass Ford den dritten 3D-Drucker gekauft hat, der jemals hergestellt wurde?
Das war 1988. Seitdem hat sich allerhand getan. 45 Millionen Dollar hat Ford in sein Advanced Manufacturing Center investiert, das sich der Entwicklung der digitalen Transformation widmet sowie der Integration von 3D-Druck und anderen Industrie 4.0-Technologien in die Production Lines.

Anfang dieses Jahres hat Ford Performance, die High-Performance-Abteilung der Ford Motor Company, das angeblich gr??te 3D-gedruckte Metallteil in der Geschichte der Automobilindustrie gedruckt. Das Aluminium Manifold Inlet ist eine komplexe, stegf?rmige Struktur, die mit herk?mmlichen Methoden unm?glich umzusetzen war. Es dauerte f?nf Tage, um den Verteiler zu drucken, der sp?ter in einen 1977er Ford F-150 Hoonitruck eingebaut wurde, der dem bekannten Rallyefahrer Ken Block geh?rte.

Ford Performance

Was langfristige Ziele anbelangt, so verspricht Ford, dass es den 3D-Druck in Zukunft in vielerlei Hinsicht integrieren und die additive Fertigung m?glicherweise zu einem integralen Fertigungsverfahren ausbauen wird.

BMW

BMW ist einer der fr?hen Anwender der additiven Fertigung, der seit einigen Jahren mit der Technologie experimentiert. 2010 hatte das Unternehmen bereits die Marke von einer Million 3D-gedruckter Teile ?berschritten. F?r die Massenproduktion strebt BMW die Herstellung von 50.000 Komponenten pro Jahr sowie 10.000 einzelnen Ersatzteilen an.

BMW hat mehrere Erfolgsgeschichten bei der Implementierung von gedruckten Metallteilen in seine Fahrzeuge vorzuweisen. So hatte sich BMW etwa bei der Herstellung von zwei Teilen des i8 Roadster f?r 3D-Druck entschieden: bei der Dachhalterung des Cabriolets, die eine einzigartige, komplexe Form hat, die mit herk?mmlichen Methoden nur sehr schwer zu fertigen ist, sowie bei der Fensterf?hrungsschiene, die in einer Kapazit?t von etwa 100 St?ck pro Tag produziert wird.

Eine weitere Anwendung der additiven Fertigungstechnologie findet sich bei den Bremsen des neuen BMW M850i Coup? Night Sky Edition. BMW hat den gesamten Bremssattel mit einem Metall-3D-Drucker gedruckt und dabei das elegante Designkonzept und sogar das sichtbare Branding auf dem Teil beibehalten.

Ein kleiner Bonus-Fakt f?r alle, die schon immer von einem eigenen BMW Sportwagen getr?umt haben: BMW stellt die 3D STL-Datei des neuesten Sportwagens auf seiner Website zur Verf?gung. Damit k?nnen Fahrzeugbesitzer ein ma?stabsgetreues BMW MINI Modell kostenlos anpassen und ausdrucken.

Volkswagen

Volkswagen setzt seit einigen Jahren auf den hauseigenen 3D-Druck und hat bis heute fast hundert 3D-Drucker in seinen Werken installiert. Die additive Fertigungstechnologie wird bei Volkswagen vor allem f?r Anwendungen wie Werkzeugbau, Vorrichtungsbau und Prototyping eingesetzt. Fast die gesamte Werkzeugproduktion wurde umgestellt und basiert heute auf 3D-Druck, wodurch das Unternehmen seitdem jedes Jahr Hunderttausende von Dollar einspart.

Anfang 2019 stellte der Konzern Bugattis gr??tes Funktionsbauteil aus Titan vor, das mit additiven Fertigungsverfahren hergestellt wurde. Der Acht-Kolben-Monoblock-Bremssattel wurde im damals gr??ten Titan-3D-Drucker der Welt gedruckt, in Zusammenarbeit mit dem deutschen Additive-Manufacturing-Spezialisten Laser Zentrum Nord. Ein gro?er Meilenstein f?r den Automobilhersteller, der damit seine Vorreiterrolle in Sachen 3D-Druck und Innovation in der Automobilbranche unter Beweis stellte.

F?r 2020-2021 legt Volkswagen den Fokus darauf, die additive Fertigung zu industrialisieren und die Massenproduktion von vollst?ndig sicherheitszertifizierten Metallteilen Realit?t werden zu lassen. Durch die Partnerschaft mit HP ist Volkswagen der erste Automobilhersteller, der die neueste “HP Metal Jet”-Technologie einsetzt, eine Technologie, die es erm?glicht, Bauteile zu produzieren, ohne dass weitere Werkzeuge entwickelt und hergestellt werden m?ssen. Dies beschleunigt die Prozesse erheblich und erm?glicht die Herstellung gro?er Mengen in kurzer Zeit. Volkswagen plant, das Produktionsvolumen auf 50.000 bis 100.000 Funktionsteile pro Jahr zu erh?hen und immer mehr wichtige 3D-gedruckte Teile in seine Fahrzeuge einbauen.

Fazit

Die Automobilindustrie ist die am schnellsten wachsende Branche, die additive Fertigung einsetzt. Nichtsdestotrotz ist es eine der am weitesten fortgeschrittenen Vertical Industries, in der bereits viele Anwendungen im Einsatz sind und der Wettbewerb zwischen den Automobilherstellern sehr ausgepr?gt ist.

Die meisten Automobilhersteller investieren nicht nur erheblich in den Versuch, das Potential additiver Fertigung f?r die k?nftige Produktion zu quantifizieren, sondern nutzen bereits ihre Vorteile, indem sie die Fertigung von End-Use-Parts auf den 3D-Druck umstellen.

Noch k?nnen wir nicht behaupten, dass der 3D-Druck bereits seinen Weg zu einer legitimen Fertigungsmethode im Werkzeugkasten eines jeden Ingenieurs gefunden hat. Aber wir sehen, dass die Automobilindustrie den Weg ebnet, wobei andere Branchen (etwa Luft- und Raumfahrt sowie Maschinenbau) dicht folgen.

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