5 Wege, wie der 3D-Druck die Automobilindustrie verändert

Die additive Fertigung, auch bekannt als 3D-Druck, beginnt sich in einer Vielzahl von Branchen zu etablieren, von der Herstellung medizinischer Geräte bis hin zur Luft- und Raumfahrt.

Einer der größten Nutznießer von Additiven ist jedoch die Automobilindustrie, in der Autohersteller den 3D-Druck verwenden, um Prototypen von Komponenten zu erstellen, Bibliotheken mit Ersatzteilen und kundenspezifischen Teilen zu erstellen und sogar Endverbrauchsteile für straßentaugliche Fahrzeuge zu erstellen.

Um zu demonstrieren, wie der 3D-Druck in der Automobilindustrie wirkungsvoll eingesetzt werden kann, werden wir uns fünf verschiedene Möglichkeiten ansehen, wie die additive Fertigung die Welt der Autos verändert.

1. 3D-gedruckte Autos

Wir beginnen mit der eindeutig drastischsten Anwendung der additiven Fertigung in der Automobilindustrie:dem 3D-Druck eines ganzen Autos. (Nun, alles außer kritischen Teilen wie Reifen, Lenksystem, Bremsen und Motor.)

Während der 3D-Druck im Allgemeinen für bestimmte Materialien und Anwendungen geeignet ist, hat dies abenteuerlustige Unternehmen wie das in Arizona ansässige Unternehmen Local Motors nicht davon abgehalten, zu versuchen, eine komplette Autokarosserie mithilfe von additiven Fertigungstechnologien herzustellen.

Bereits 2014 stellte Local Motors der Welt sein erstes 3D-gedrucktes Elektroauto vor. Es hieß „Strati“ und konnte in weniger als einem Tag mit dem riesigen BAAM-3D-Drucker (Big Area Additive Manufacturing) gedruckt werden, der von Cincinnati Incorporated entwickelt und vom Oak Ridge National Laboratory betrieben wird.

Nicht viele Unternehmen sind dem Beispiel von Local Motors gefolgt und haben versucht, ein Auto zu entwerfen, dessen gesamte Karosserie in 3D gedruckt werden kann, aber die Geschwindigkeit der Herstellung, die das Unternehmen aus Arizona demonstriert, hat die Autohersteller zum Nachdenken angeregt.

2. Rapid Prototyping von Teilen

Obwohl viele große 3D-Druckerunternehmen ihre Maschinen inzwischen als Produktionswerkzeuge verkaufen, wird die additive Fertigung von vielen immer noch als Prototyping-Technologie angesehen. Wieso den? Nun, es ist schnell, verbraucht nur wenig Material und ermöglicht die Erstellung komplexer Geometrien.

Um diese Vorteile zu nutzen, verwenden mehrere Automobilunternehmen die additive Fertigung, um Prototypen für neue Komponenten zu erstellen, und drucken häufig eine Handvoll Iterationen in 3D, um zu sehen, was funktioniert und was nicht.

Tatsächlich gilt die Automobilindustrie allgemein als einer der ersten Anwender des 3D-Drucks als Rapid-Prototyping-Tool, wobei große Namen wie Ford und BMW bereits in den 1990er Jahren additive Fertigungssysteme aufgegriffen haben, um Konzepte in der Vorfertigung zu entwickeln Stufe.

3. Reduzierte Umweltbelastung

Ein weiterer zeitgenössischer Spezialist für die Produktion von 3D-gedruckten Fahrzeugen ist das in Kalifornien ansässige Unternehmen Divergent Technologies. Im Gegensatz zu Local Motors versucht Divergent jedoch nicht, ein ganzes Auto in 3D zu drucken.

Der abweichende Gründer Kevin Czinger gründete sein Unternehmen nicht nur, um 3D-gedruckte Fahrzeuge zu erstellen, sondern um den automobilen Produktzyklus neu zu gestalten. Seine Philosophie konzentriert sich auf die Nutzung lokaler „Mikrofabriken“ – anstelle von großen Produktionsanlagen – in denen Autohersteller sowohl die Kosten als auch die Umweltauswirkungen der Autoproduktion durch 3D-Druck von Metallstrukturkomponenten für ihre Autos reduzieren können.

„Die Zeit ist reif für ein neues Modell der dezentralisierten Autoproduktion, das bahnbrechende Autodesigns fördert und Kosten senkt, während gleichzeitig Umweltschäden gemildert werden“, sagte Czinger letztes Jahr.

Das charakteristische Fahrzeug von Divergent, der Supersportwagen Blade, wiegt nur 630 kg (1.389 lb), was zu seiner unglaublichen Beschleunigung beiträgt:Das 3D-gedruckte Auto kann in nur 2,2 Sekunden von 0 auf 97 km/h (0 – 60 mph) beschleunigen. P>

4. On-Demand-Ersatz

Eine der wichtigsten Anwendungen der additiven Fertigungstechnologie (in allen Branchen) ist ihre Fähigkeit, schnell Ersatzteile für komplexe Systeme herzustellen – entweder um sie zu aktualisieren oder um sie zu reparieren, wenn sie repariert werden müssen.

Indem diese Ersatzteile nach Bedarf in 3D gedruckt werden, anstatt einen großen Bestand an Ersatzteilen zu führen, können Hersteller enorme Geldbeträge sparen, da sie Teile nur nach Bedarf herstellen und keine großen Lager für den Bestand führen müssen.

Die Praxis des 3D-Drucks von Ersatzteilen auf Abruf wird in der Automobilindustrie immer üblicher, wie kürzlich von Mercedes-Benz Trucks demonstriert wurde, das jetzt Ersatzteile für seine älteren Fahrzeuge mit dem 3D-Druck mit selektivem Laserschmelzen (SLM) 3D-druckt Systeme.

Im vergangenen Jahr sagte Andreas Deuschle von Mercedes-Benz Trucks, dass die 3D-gedruckten Metallteile seines Unternehmens „die gleiche Funktionalität, Zuverlässigkeit, Haltbarkeit und Kosteneffizienz“ wie konventionell hergestellte Teile gewährleisten könnten.

5. Fortschritte in der Formel 1

Die additive Fertigung spielt eine große Rolle bei der Entwicklung und Wartung von Verbraucherfahrzeugen, gewinnt aber auch im Motorsport immer mehr an Bedeutung – auch auf der größten Bühne überhaupt:der Formel 1.

Das britische Rennteam McLaren beispielsweise nutzt den 3D-Druck auf verschiedene Weise. An seinem Hauptsitz in England verwendet McLaren FDM- und PolyJet-3D-Drucker, um Prototypenteile aus Materialien wie kohlefaserverstärktem Nylon und ABS herzustellen und sie auf Leistung zu testen, bevor eine Entscheidung über ein fertiges Teil getroffen wird.

Es ist sogar bekannt, dass McLaren während einen 3D-Drucker verwendet Rennen, eine Stratasys-Maschine am Streckenrand, um schnell kleine Teile herzustellen. Vielleicht eine Spielerei, aber ein sicheres Zeichen dafür, dass die additive Fertigung auf die Überholspur rast.

3ERP, ein On-Demand-Fertigungsspezialist mit Erfahrung im 3D-Druck und Automobil-Prototyping, ist gut positioniert, um Unterstützung bei Automobilprojekten der additiven Fertigung sowie im Automobil-Prototyping mit anderen Technologien wie Aluminiumbearbeitung und Spritzguss anzubieten.