In der dynamischen Automobilbranche wird das Tempo der Veränderungen immer höher. Zu den vielen Faktoren, die den Wandel vorantreiben, gehören Wettbewerbsdruck, steigende Materialkosten, veränderte Nutzungsmuster, Lehren aus den Lieferkettenunterbrechungen der Pandemie und die anhaltende Beschleunigung der Zykluszeiten. Hinzu kommt das Streben nach mehr Leistung, leichteren Fahrzeugen und Elektrifizierung.
All diese Faktoren stellen die Automobilindustrie in allen Fertigungsphasen – Design, Prototyping, Produktion und Montage – vor Herausforderungen.
Was folgt daraus?
OEMs und Zulieferer müssen ihre Technologien und Prozesse ständig weiterentwickeln, um mit den Anforderungen an Geschwindigkeit und Flexibilität in der Fertigung Schritt zu halten.
Hier kommt der 3D-Druck ins Spiel. Werfen wir einen Blick darauf, wie der 3D-Druck alltägliche Probleme in der Automobilindustrie lösen kann:
Der 3D-Druck ermöglicht in der Automobilindustrie und in vielen anderen Branchen sowohl Rapid Prototyping als auch die Fertigung von Prototypen, die für Reverse Engineering, Proof of Concept und andere Design-Iterationen im Verlauf des Produktlebenszyklus verwendet werden.
Für 3D-gedruckte Prototypen sind weder Werkzeuge noch das Outsourcing der Fertigung erforderlich. Im Gegensatz zu herkömmlichen Fertigungsverfahren, bei denen die Herstellung von Werkzeugen und die Einrichtung oft umständlich und kostspielig ist, kann der 3D-Druck effizient zur Produktion von Kleinserien mit sehr präzisen und unterschiedlichen Spezifikationen eingesetzt werden.
Mithilfe des 3D-Drucks umgehen Autohersteller herkömmliche mehrstufige Produktionsvorgänge wie die Montage und Lackierung von Bauteilen. Dadurch werden Produktdesign- und Iterationszyklen beschleunigt, was letztendlich dazu führt, dass Fahrzeuge schneller auf den Markt kommen.
Mit seinen 3D-Druckern der Serie J850 von Stratasys ist das Pre-Series Center von Volkswagen in der Lage, ultrarealistische Prototypen für den Fahrzeuginnenraum zu fertigen. (Foto mit freundlicher Genehmigung von Volkswagen AG & Business Wire)
Einer der Hauptvorteile des 3D-Drucks in der Automobilproduktion ist die Möglichkeit, komplexe Teile schnell und kostengünstig kundenspezifisch zu fertigen. Dies kann besonders bei Kleinserien oder der Fertigung von Prototypen und Konzeptmodellen nützlich sein.
Beispielsweise hat die Audi nutzte die Stratasys J750, einen kommerziellen 3D-Drucker, wegen seiner Vielseitigkeit und der Fähigkeit, mehrere Materialien verwenden zu können. Tatsächlich hat Audi schon Prototypen mit bis zu sechs verschiedenen Materialien gedruckt. Das Unternehmen fertigt Rückleuchten – sowohl transparent als auch in verschiedenen Farben – in einem einzigen Druckvorgang, sodass der Zusammenbau aus mehreren Komponenten entfällt.
Dank der großen Vielseitigkeit der J750 konnte der deutsche Automobilhersteller eine Vielzahl von Farben mit verschiedenen Schattierungen und Tönungen ausprobieren. und die Vorlaufzeiten bei der Erstellung von Design-Prototypen im Vergleich zu herkömmlichen Fertigungsmethoden um bis zu 50 % zu verkürzen.
Neben Prototypen unterstützt Stratasys bei Bedarf auch die Fertigung von Originalausrüstung und Einzelteilen. Dazu gehören Fertigteile wie Y-Luftstromteiler, Kühlergrill, elektrische Clips und andere Komponenten, die von OEM- und Aftermarket-Lieferanten benötigt werden, um Kundenanfragen nach Ersatzteilen oder speziellen Anwendungsanforderungen wie z. B. Performance Racing zu unterstützen.
Beispielsweise werden mit Stratasys-Technologien kundenspezifische Bauteile für Ersatzteilanbieter 3D-gedruckt, mit denen die Leistung von Porsche-Motoren verbessert werden kann. Vor einigen Jahren begann Porsche auch selbst, individuelle Ersatzteile bei Bedarf im 3D-Druck zu fertigen.
Wenn z. B. ein wird der Kupplungsausrückhebel aus Grauguss, der aus irgendeinem Grund ersetzt werden muss, von der Porsche-Ersatzteilabteilung mittels selektivem Laserschmelzen über Additive Manufacturing neu angefertigt.
Laden Sie diesen Lösungsleitfaden herunter und erfahren Sie mehr über die Vorteile der additiven Fertigung für die einzelnen Schritte des Automobilfertigungprozesses. Finden Sie heraus, welche 3D-Drucktechnologie sich für Ihre Anforderungen im Bereich der Automobilfertigung am besten eignet.
Der Begriff Werkzeugfertigung (Tooling) bezieht sich auf den Vorgang, bei dem spezielle Werkzeuge für die Automobilherstellung entworfen und hergestellt werden. Bei richtiger Anwendung können Unternehmen durch Rapid Tooling viel Zeit und Geld sparen.
3D-gedruckte Werkzeuge werden zunehmend in der Automobilherstellung eingesetzt, von Nylon-Polymer-Führungen auf einem Förderband, das General Motors in einer Produktionslinie verwendet (anstelle schwerer Aluminiumführungen, die regelmäßig gewartet werden müssen), bis hin zu anderen produktionsunterstützenden Werkzeugen wie Vorrichtungen und Lehren auf einem Maschinenteil.
Die additive Fertigung von Werkzeugen ermöglicht OEMs im Vergleich zu herkömmlichen Methoden eine höhere Produktivität am Montageband, geringere Betriebskosten für Werkzeuge und eine kürzere Markteinführungszeit.
Die 3D-Druck-Dienstleistungen und -Lösungen von Stratasys auf der Basis einer Reihe von polymerbasierten additiven Fertigungsmaterialien wie flüssige Photopolymere, Pulver und Filamente können Automobilhersteller bei der Bewältigung vieler Design- und Produktionsherausforderungen unterstützen.
Die Zukunft der Automobilindustrie sieht besser aus als je zuvor, auch dank des 3D-Drucks. Design, Fertigung und andere Produktionsabläufe in der Branche werden durch den 3D-Druck optimiert, und dieser Trend wird sich mit Sicherheit noch verstärken. Für die Unternehmen in der Automobilindustrie bestehen große Anreize, die additive Fertigung einzuführen und umfassend zu nutzen, wobei die größten Anreize die Kosten, die Effizienz in der Produktion und die kürzeren Markteinführungszeiten sind.
Von Designmodellen wie visuellen Prototypen oder Komponenten, die in Konzeptmodellen verwendet werden, bis hin zu Produktionsunterstützung und Bauteilfertigung beschleunigt Stratasys Entwurfs- und Herstellungsverfahren für Automobilhersteller und Automobilzulieferer.
