3D-Druck Prototypenentwicklung: So lassen sich die Kosten senken

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Althen GmbH Mess- und Sensortechnik

Der Hersteller von Hochleistungs-Auspuffanlagen für Motorräder Termignoni nutzt die große Größe und Zuverlässigkeit seines Stratasys F770 3D-Druckers, um die Prototypenentwicklung zu beschleunigen und die Fertigungsprozesse zu unterstützen, wodurch die Prototypenkosten um 50 Prozent gesenkt und die extrem wichtige Markteinführungszeit verkürzt wird.

Termignoni wurde 1969 von Luigi Termignoni als Motorradwerkstatt gegründet und hat sich zu einem Experten für Ingenieurwesen und Fertigung mit 70 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter entwickelt. Er arbeitet mit den weltweit führenden Motorradmarken zusammen, einschließlich bekannter Namen wie Ducati, KTM und Honda. Das Kerngeschäft des Unternehmens ist heute die Entwicklung von Hochleistungs-Nachrüst-Auspuffanlagen für Motorräder. Der Motorradsektor ist weitgehend unbeeinflusst von der Umstellung auf Elektrofahrzeuge und bleibt sehr dynamisch.

„Die Nachfrage nach Nachrüstsystemen ist immer noch hoch, sodass wir ziemlich unter Produktionsstress stehen“, erklärt Ernesto Marinelli, General Manager und Produkt- & Technikdirektor bei Termignoni. „Wir haben einen ständigen Bedarf an Forschung für die Entwicklung sowie Produktion neuer Produkte und gleichzeitig alle Anfragen, die unsere Haupt-OEM-Partner von Zeit zu Zeit an uns stellen.“

Moderne Zeiten der Prototypenentwicklung erfordern moderne Maßnahmen

Diese Auspuffsysteme sind weit mehr als einfache Rohre. Selbst die am einfachsten aussehenden Systeme sind komplexe Ingenieurswerke, die unzählige Berechnungen, Tests und Messungen erfordern. „Die Welt der Auspuffanlagen hat sich seit den 1970er Jahren stark verändert, sowohl durch die Entwicklung von Technologien und Materialien als auch durch die ständige Weiterentwicklung der Motorräder selbst“, fährt Marinelli fort. „Das gilt sowohl für Systeme für den Renneinsatz, bei denen Gewichtsreduktion und Leistungssteigerung Schlüsselfaktoren sind. Zusätzlich ist es auch bei homologierten Systemen relevant, bei denen sich auch das ästhetische Erscheinungsbild, die Geräusch- und Schadstoffreduktion an unterschiedliche und zunehmend restriktive Vorschriften angepasst haben.“

Der 3D-Druck spielt eine entscheidende Rolle bei der effizienten und effektiven Gestaltung und Entwicklung dieser komplexen Systeme. Marinelli, ein 22-jähriger Veteran des Ducati-Rennsports, hatte keine Zweifel daran, den 3D-Druck in die Arbeitsabläufe von Termignoni zu integrieren.

Ganzes Bauteil als ein einziges Stück 3D-gedruckt

„Der unersetzliche Vorteil des 3D-Drucks besteht darin, dass man ein Teil erhält, das genau und präzise das reproduziert, was in der CAD-Software entworfen und modelliert wurde. Und genau dieser Faktor ist entscheidend, um den Entwurfs- und Entwicklungsprozess für neue Produkte zu straffen“, sagt er. Obwohl das Unternehmen einen kleinen 3D-Drucker im Haus hatte, bedeutete dies, dass für viele größere Teile externe Lieferanten genutzt werden mussten, was kostspielig war und einen Zeitverlust mit sich brachte.

Das führte Marinelli und das Team von Termignoni zum Stratasys F770 3D-Drucker, basierend auf der zuverlässigen industriellen FDM-Technologie. Anstatt mehrere Teile zu drucken und zusammenzukleben – mit den damit verbundenen Risiken von Ungenauigkeiten, Fehlern und Ineffizienz – ermöglicht der vollständig beheizte Bauraum von 1.000 x 610 x 610 Millimeter der F770, dass ein ganzes Bauteil als ein einziges Stück 3D-gedruckt wird. Termignoni erreichte eine Kosteneinsparung von 50 Prozent auf Basis des alten Outsourcing-Modells durch diese Produktionseffizienz.

Komprimierte Zykluszeiten in der Prototypenentwicklung

Die Time-to-Market ist im Aftermarket-Sektor von enormer Bedeutung. Wenn ein neues Motorrad auf den Markt kommt, haben Unternehmen nur ein begrenztes Zeitfenster, um Aftermarket-Teile zu veröffentlichen und so die Verkäufe zu maximieren. Durch die Hinzufügung des F770-Druckers sparte das Unternehmen die Zeit für den Versand und die Abwicklung, um Teile von externen Lieferanten zu beschaffen.

Marinelli erklärt: „Die Prototyping-Phase nimmt normalerweise etwa ein Drittel der Time-to-Market-Zeit ein. Die Möglichkeit, schnell zu drucken, zu testen, Änderungen vorzunehmen usw., schafft definitiv einen zeitlichen Vorteil. Bevor wir in die F770 investierten, hätte die Korrektur und Anpassung eines Prototyps ein paar Wochen gedauert, während heute ein Prozess mit Änderungen und Anpassungen nur wenige Tage in Anspruch nehmen kann.“

Der Druck mit dem leistungsstarken ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylat) Filament bietet Termignoni die mechanischen und ästhetischen Eigenschaften, die sie für den präzisen und zuverlässigen 3D-Druck sowohl von komplexen Prototypen als auch von Vorrichtungen und Werkzeugen benötigen. ASA ist in zehn Farben erhältlich, was die farbliche Kennzeichnung der Teile zur Sortierung, Montage oder Prüfung erleichtert.

Die Einführung treibt weitere Innovationen voran

Die Einführung der Stratasys F770 im eigenen Haus hat die Möglichkeit eröffnet, auch ergänzende Produktionstechnologien in die Werkstatt zu integrieren: „Wir haben eine Reihe von Produktionsgeräten eingeführt, die mit der F770 zusammenarbeiten, die wir früher extern gekauft haben. Durch die Kombination der F770 mit Metall-Laserschneidern und CNC-Maschinen können Teile wie Vorrichtungen und Werkzeuge für Produktions- und Messprozesse intern abgeschlossen werden. Der Prozess ist einfacher, schneller und daher kostengünstiger“, schließt Marinelli.

Dominique Pink arbeitet als Account Manager bei der internationalen B2B/B2C PR- und Marketing-Agentur Incus.