Der Wert der additiven Fertigung in der Automobilindustrie

Ein großer Trend, der in der Automobilindustrie Wellen schlägt, ist der Einsatz der additiven Fertigung, auch bekannt als 3D-Druck. Wie andere Fertigungstechnologien entwickelt sich auch die additive Fertigung ständig weiter und kann daher in einer Vielzahl von Anwendungen und Funktionen eingesetzt werden.

Da Automobilhersteller immer mehr Einsatzmöglichkeiten für die additive Fertigung finden, profitieren auch sie von zahlreichen Vorteilen. In diesem Artikel werden wir diese Anwendungen und ihre Vorteile untersuchen.

Lassen Sie uns zuvor die Prinzipien der additiven Fertigung noch einmal kurz zusammenfassen. Der Begriff „Additive Manufacturing“ oder „3D-Druck“ umfasst tatsächlich eine Reihe verschiedener Technologien, wie zum Beispiel selektives Lasersintern (SLS), Fused Deposition Modeling (FDM) und andere. Der gemeinsame Nenner ist, dass diese Prozesse ein Bauteil Schicht für dünne Schicht „aufbauen“ und schließlich die Form des fertigen Teils vervollständigen. Dies steht im Gegensatz zur subtraktiven Fertigung (z. B. spanende Bearbeitung), bei der ein Teil durch Entfernen von Material aus dem Rohmaterial geformt wird.

Additive Fertigungsanwendungen in der Automobilindustrie 

Die additive Fertigung von Autoteilen hat in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung gewonnen. Einige Anwendungen umfassen:

• Rapid Prototyping während der F&E: Die Innovation in der Automobilindustrie schreitet schneller denn je voran, wobei Technologien wie selbstfahrende Autos und Elektrofahrzeuge die Nase vorn haben – auch wenn traditionelle Fahrzeuge bei den Verbrauchern nach wie vor heiß begehrt sind. Im anhaltenden Wettlauf um die Ersten und Besten müssen Automobilhersteller kontinuierlich Forschung und Entwicklung betreiben, um bessere Produkte zu entwickeln und sie schneller als ihre Konkurrenten auf den Markt zu bringen. Die additive Fertigung ist dabei eine große Hilfe, da sie in wenigen Stunden schnell funktionierende Prototypen erstellen kann, anstatt in typischen Turnarounds von mehreren Tagen oder mehr. Dies kann Produktdesignern helfen, häufiger und kostengünstiger zu testen und zu iterieren, was letztendlich zu besseren Endprodukten führt.
• Gewichtsreduktion: Gewichtsreduzierung ist bei traditionellen Fahrzeugen seit langem erwünscht, um die Kraftstoffeffizienz zu verbessern. Diese Sorge ist bei Elektrofahrzeugen wichtiger denn je, da ein geringeres Gewicht eine erheblich längere Batterielebensdauer zwischen den Ladevorgängen bedeuten kann. Da sich Qualität und Geschwindigkeit der additiven Fertigung weiter verbessern, können heute mehr Bauteile, die bisher aus massiven, schwermetallischen Werkstoffen hergestellt wurden, durch additive Fertigung hergestellt werden. Dies macht es einfacher, hohle Teile herzustellen und andere gewichtsreduzierende Taktiken zu verwenden, während leichtere Materialien verwendet werden.
• Optimierung der Anpassung: Individualisierung ist einer der beliebtesten Trends in der Automobilindustrie, nicht nur bei Aftermarket-Produkten, sondern auch bei Fabrikoptionen für Neufahrzeuge. Die additive Fertigung macht es einfach und kostengünstig, kundenspezifische Einzelstücke herzustellen, die ansonsten mit der gesamten Zeit und den damit verbundenen Werkzeugkosten bearbeitet oder geformt werden müssten. Werkzeuge zur additiven Fertigung für die Automobilindustrie sowie die direkte Produktion von Sonderteilen – helfen dabei, diese Prozesse zu rationalisieren.
• Ersatzteile herstellen: Dies ist eine der vielversprechendsten Anwendungen der additiven Fertigung im Automobilbereich. Mit 3D-Druckern könnten Wartungs- und Reparaturbetriebe praktisch jedes Ersatzteil herstellen, ohne es lagern oder bestellen zu müssen, um einen Auftrag zu erledigen. Diese Technologie könnte das Gesicht der Autoreparatur verändern, die Geschwindigkeit erhöhen und die Kosten sowohl für den Kunden als auch für den Serviceanbieter senken.

Vorteile der additiven Fertigung

Speziell für die Automobilindustrie bietet die additive Fertigung folgende Vorteile:

• Schnellere Bearbeitung von Prototypen und Kleinserienteilen: Da nur minimales Einrichten und keine Werkzeuge erforderlich sind, bietet die additive Fertigung eine viel schnellere Durchlaufzeit für Prototypen und Kleinserienteile als die herkömmliche Fertigung. Dies kann sowohl bei der Innovation als auch bei der Markteinführung helfen.
• Weniger verschwendetes Material: Generell wird beim additiven Verfahren nur das Material verwendet, das für die Formgebung des Teils benötigt wird. (Einige Teile erfordern jedoch Stützen, die später entfernt werden, obwohl diese wiedergewonnen werden können und einen vernachlässigbaren Prozentsatz des gesamten Materialverbrauchs ausmachen.) Dies steht im Gegensatz zur subtraktiven Fertigung, bei der Hersteller für Rohmaterial zahlen müssen, aus dem dann Material entfernt wird — und die dann verantwortungsvoll gehandhabt und entsorgt werden müssen.
• Geringerer Energieverbrauch: Die additive Fertigung ist weit weniger energieintensiv als herkömmliche Fertigungsverfahren und kann sich im Laufe der Zeit auf die Energiekosten auswirken.
• Weniger Inventarbedarf: Wenn die additive Fertigung zur Herstellung von Ersatzteilen und Werkzeugen verwendet wird, benötigen die Einrichtungen möglicherweise weniger Lagerraum und Verwaltung, um diese Artikel vorrätig zu halten. Dadurch können Gemeinkosten und laufende Ressourcenkosten gesenkt werden.
• Gesamtkosteneinsparungen: Alle oben genannten Faktoren können zu Kostenvorteilen und -einsparungen führen, insbesondere im Laufe der Zeit und im Vergleich zur herkömmlichen Fertigung, was zu einer positiven Kapitalrendite führt.

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