Beschleunigung der Premium-Automobilfertigung durch additive Fertigung

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Wie die additive Fertigung in der Automobilindustrie die High-End-Fertigung beschleunigt

Technische Durchbrüche in einer der fortschrittlichsten Performance-Werkstätten in den USA.

Für High-End-Automobilhersteller erforderte Performance Engineering schon immer eine Mischung aus Präzision, Handwerkskunst und Problemlösung. Doch da moderne Fahrzeuge immer komplexer werden und die Erwartungen der Kunden steigen, können traditionelle Fertigungsabläufe zu Engpässen führen. Lange Vorrichtungsbauzeiten, komplexe Abgasgeometrien und eine begrenzte Teileverfügbarkeit verlangsamen den Fortschritt. 

Hier setzt die additive Fertigung im Automobilbereich neue Maßstäbe. 

Bei Graham Rahal Performance (GRP), einem Unternehmen, das für den Bau und die individuelle Anpassung einiger der exklusivsten Fahrzeuge der Welt bekannt ist, sind additive Technologien zu einem zentralen Faktor bei der Art und Weise geworden, wie das Team neue Komponenten prototypisiert, herstellt und validiert. GRP arbeitet an allem, von seltenen Ferraris und McLarens bis hin zu Lamborghinis in limitierter Auflage, bei denen Präzision und Wiederholbarkeit nicht verhandelbar sind. 

Immer häufiger können Projekte, die früher wochenlange Handarbeit erforderten, durch eine Kombination aus Verbund- und Metall-3D-Druck innerhalb weniger Stunden abgeschlossen werden. 

Der Aufstieg der additiven Automobilfertigung öffnet die Tür zu schnellerem Prototyping, leichteren Komponenten und neuen Fertigungsabläufen – Vorteile, die besonders in Hochleistungsumgebungen sichtbar sind.

Erfahren Sie, wie GRP die additive Automobilfertigung in kundenspezifische Abgasentwicklungs- und Fertigungsabläufe integriert.

Reduzierung der Herstellungszeit:Von 40 Stunden auf einen einzigen Druckzyklus

Vor der Einführung additiver Ansätze verbrachte der Fertigungsleiter von GRP 20 bis 40 Stunden damit, Vorrichtungen, Vorrichtungen und Abgaskomponenten von Hand zu bauen – jedes Element manuell zu schneiden, zu formen, zu schweißen und zu verfeinern. 

Heutzutage können dieselben Vorrichtungen im CAD entworfen, über Nacht gedruckt und sofort verwendet werden.

„Es gibt keine Bearbeitung, kein Entgraten, keine Nacharbeit“, erklärt Rob Sorum, Fertigungsspezialist bei Graham Rahal Performance. „Man zieht das Teil vom Drucker ab und schon passt es.“ 

Durch diese Umstellung konnten Hunderte von Stunden eingespart werden, die zuvor durch manuelle Fertigungsarbeit verloren gegangen waren. Die Zeit wird nun in höherwertige technische Aufgaben, schnellere Projektdurchlaufzeiten und einen verbesserten Kundendurchsatz investiert.

Kundenspezifische X-Pipe-Anfertigung für den Lamborghini Revuelto

Eines der überzeugendsten Beispiele von GRP ist der Lamborghini Revuelto, ein 1.000 PS starker Hybrid-Supersportwagen mit hochspezialisierten Abgasanforderungen. 

Das Team entwarf ein maßgeschneidertes X-Pipe, eine Komponente, die für die Abgasreinigung und die allgemeine Leistungsabgabe von entscheidender Bedeutung ist. Die Geometrie war komplex und herkömmliche Methoden erforderten umfangreiches Schneiden, Schleifen und manuelle Korrekturen. 

Stattdessen produzierte GRP mit dem FX10-Drucker kundenspezifische 316L-Edelstahlflansche, was Folgendes ermöglichte: 

• Schweißbereite Oberflächen mit minimaler Verschmutzung
• Kontrollierte interne Strukturen für reduziertes Gewicht
• Präzise Geometrie, die fast keine Nachbearbeitung erfordert
• Wiederholbarkeit über mehrere Builds hinweg 

„Ich hatte erwartet, dass das Schweißen eine Herausforderung sein würde“, sagt Sorum. „Aber der bedruckte Stahl ließ sich wunderbar schweißen – mit sauberen, konsistenten Ergebnissen.“ 

Für eine Werkstatt, die neben der Leistung auch Wert auf die Ästhetik der Schweißnaht legt, war die Möglichkeit, ein leichtes, starkes und schweißbares Metallbauteil zu drucken, bahnbrechend.

Über Endverbrauchsteile hinaus:Werkzeuge, Vorrichtungen und Werkstatteffizienz

Während Hochleistungs-Auspuffkomponenten die meiste Aufmerksamkeit auf sich ziehen, nutzt GFK die additive Fertigung auch für: 

• Stoßdämpferklemmen, die Beschädigungen an hochwertigen Aufhängungskomponenten verhindern
• Wasserstrahl-Zehenklemmen mit ausreichender Festigkeit für den täglichen Gebrauch, aber weich genug, um teure Wolframspitzen zu schützen
• Montagevorrichtungen, die wiederkehrende Arbeiten standardisieren
• Benutzerdefinierte Halterungen, Gehäuse und Schablonen, die zuvor gefräst oder ausgelagert werden mussten 

Diese in der Werkstatt hergestellten Werkzeuge verwenden häufig Verbundwerkstoffe mit durchgehender Faserverstärkung und bieten eine aluminiumähnliche Leistung zu einem Bruchteil der Zeit und Kosten. 

Für Teams, die die betrieblichen Vorteile des 3D-Drucks im Automobilbereich bewerten, ist die Werkzeugausstattung einer der unmittelbarsten ROI-Treiber.

Warum die additive Fertigung im Automobilbereich für High-End-Hersteller so gut funktioniert

In den GRP-Projekten tauchen immer wieder mehrere Themen auf: 

• Präzision für komplexe Geometrien und kritische Ausrichtungen
• Geschwindigkeit , sodass Teile oder Vorrichtungen in weniger als 24 Stunden gedruckt werden können
• Wiederholbarkeit , unverzichtbar für Kundenbauten und Projekte mit mehreren Fahrzeugen
• Leichtgewicht , ermöglicht durch optimierte interne Strukturen
• Designfreiheit dass die herkömmliche Bearbeitung einfach nicht mithalten kann 

Für Hersteller, die mit Fahrzeugen im Wert von mehreren Millionen Dollar arbeiten – oder Werkstätten mit hohem Durchsatz, die nach Durchsatzsteigerungen suchen – summieren sich diese Vorteile schnell. Additive Arbeitsabläufe ersetzen kein handwerkliches Können. Sie verstärken es.

Erkundung moderner Arbeitsabläufe in der Automobilfertigung

In der Automobil- und Leistungsbranche überdenken viele Entwicklungs- und Fertigungsteams neu, wie digitale Tools in ihren täglichen Betrieb passen. Da Fahrzeugdesigns immer komplexer werden und sich die Erwartungen an die Durchlaufzeiten verkürzen, wird die additive Fertigung in der Automobilindustrie immer mehr zu einer praktischen Ergänzung zur traditionellen Bearbeitung und handgefertigten Fertigung. 

Betriebe, die einen industriellen 3D-Drucker einsetzen, versuchen oft, häufige Engpässe zu beseitigen, sei es bei der Entwicklung von Abgasgeometrien mit engeren Toleranzen, bei der Herstellung von Vorrichtungen und Werkzeugen, die einer wiederholten Verwendung standhalten, oder bei der Iteration von Prototypen, ohne sie zur Bearbeitung einzuschicken. Die gleiche Technologie beginnt auch, die Produktion hochwertiger Teile in kleinen Stückzahlen zu unterstützen, insbesondere wenn es auf Präzision und Wiederholbarkeit ankommt. 

Obwohl der Arbeitsablauf in jeder Werkstatt anders ist, ist der allgemeine Trend in der Branche klar:Additive Fertigung ist nicht mehr auf die Prototypenherstellung beschränkt. Es entwickelt sich zu einem zuverlässigen Bestandteil der modernen Fertigung, insbesondere dort, wo Geschwindigkeit, Genauigkeit und individuelle Anpassung zusammentreffen.

Sprechen Sie mit einem Experten

Wenn Ihr Team prüft, wie die additive Fertigung Ihre Arbeitsabläufe in der Fertigung oder im Automobilbau unterstützen könnte, finden Sie hier zusätzliche technische Ressourcen und Expertenratschläge.

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