Vollfarb-Multimaterial-3D-Druck im Automobilbau

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Vom vollfarbigen 3D-Druck erhofft sich Audi eine kürzere Prototyping-Vorlaufzeiten für die Fertigung von Deckgläsern bei Rückleuchten. Die Durchlaufzeiten sollen sich im Vergleich zu konventionellen Verfahren um bis zu 50 Prozent reduzieren. 

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Vom vollfarbigen 3D-Druck erhofft sich Audi eine kürzere Prototyping-Vorlaufzeiten für die Fertigung von Deckgläsern bei Rückleuchten. Die Durchlaufzeiten sollen sich im Vergleich zu konventionellen Verfahren um bis zu 50 Prozent reduzieren. 

Stratasys gibt bekannt, dass das Audi-Vorseriencenter mit dem Kunststoff 3D-Druck-Zentrum in Ingolstadt/Deutschland den Multimaterial-3D-Vollfarbdrucker Stratasys J750 nutzen wird, um den Produktentwicklungsprozess zu verbessern und die Designfreigaben bei Prototypen zu beschleunigen. In der Herstellung von Deckgläsern bei Prototypen-Rückleuchten wird Audi somit die Vorlaufzeiten um bis zu 50 Prozent reduzieren können.

Bevor ein neues Fahrzeug in Produktion gehen kann, werden im Audi-Vorseriencenter künftige Modelle physisch aufgebaut. Mit diesen Prototypen werden sowohl das Design als auch komplette Fahrzeugkonzepte umfassend erprobt. Dies erfordert die Verfügbarkeit der einzelnen Komponenten eines Fahrzeuges bereits in einer sehr frühen Phase der Produktentwicklung – von Radabdeckungen, über Türgriffe, bis hin zum Kühlergrill. Traditionelle Methoden, wie Gießen und Fräsen, werden häufig verwendet, um diese Designs zu konzipieren und herzustellen. Der Einsatz von 3D-Druck ist jedoch zu einem festen Bestandteil des Entwicklungsprozesses im Modellbau geworden. Er ermöglicht dem Team, die Grenzen dieser konventionellen Verfahren zu überwinden und die Freigabe bei Prototypen zu beschleunigen.

Zur Produktion der Deckgläser für Rückleuchten setzte man bislang auf herkömmliche Methoden, wie Gießen und Fräsen. Die größte Herausforderung bei diesen Methoden sind die verschiedenfarbigen Elemente der Rücklichtblende. Die einzelnen Farbteile mussten bisher im Anschluss zusammengefügt werden, da sie nicht in einem Stück hergestellt werden konnten. Dieser zeitaufwändige Vorgang verlängert die Vorlaufzeiten für die Bauteilfreigabe.

Realistisches Farb- und Multimaterial-Prototyping

Die J750 ermöglicht dem Audi Kunststoff 3D-Druck-Zentrum vollständig transparente, mehrfarbige Deckgläser für Rückleuchten in einem einzigen Druckvorgang herzustellen. Darüber hinaus können in Zukunft transparente Bauteile in verschiedenen Farben und Strukturen mit über 500’000 Farbkombinationen gedruckt werden, die den strengen Anforderungen des Design-Freigabeverfahrens von Audi entsprechen.

„Das Design ist für Audi Kunden einer der wichtigsten Faktoren in der Kaufentscheidung; daher ist es unerlässlich, dass wir in der Design- und Konzeptphase der Fahrzeugentwicklung höchste Qualitätsstandards einhalten“, erklärt Dr. Tim Spiering, Leiter Audi Kunststoff 3D-Druck-Zentrum.  „Daher müssen die Formen und Strukturen unserer Prototypen exakt mit den fertigen Bauteilen übereinstimmen. Sie dürfen keinen Verzug aufweisen, müssen von höchster Qualität und in Farbe und Transparenz absolut originalgetreu sein. Der 3D-Drucker J750 von Stratasys bietet uns einen erheblichen Vorteil. Er ermöglicht uns, Texturen und Farben exakt so herzustellen, wie es unser Design vorgibt. Dies ist unerlässlich, um Entwicklungskonzepte zu bewerten und Designentscheidungen zu treffen. Was den 3D-Druck von transparenten Bauteilen angeht, habe ich keine vergleichbare Technologie gesehen, die unseren Anforderungen gerecht wird.“

„Die J750 kann die Freigabe von neuen Designideen beschleunigen. Betrachtet man das Beispiel Deckgläser für Rückleuchten von der Designanfrage bis zum fertigen Prototypen, so gehen wir von einer Zeitersparnis von bis zu 50 Prozent aus.“

Dr. Spiering und sein 24-köpfiges Team sind bei Audi für die Expertise, Beratung und im Kunststoff 3D-Druck verantwortlich. Nach der Investition in den ersten Stratasys FDM-3D-Drucker im Jahr 2002 hat der Bereich sein Portfolio auf zehn 3D-Drucker erweitert, darunter einige FDM- und PolyJet-3D-Drucker von Stratasys.

Andy Middleton, President EMEA bei Stratasys, fasst zusammen: „Audi ist ein hervorragendes Beispiel dafür, wie sich mit unserer einzigartigen Technologie des Multimaterial-3D-Vollfarbdrucks mehrere Designabläufe zu einem deutlich schnelleren Entwicklungszyklus zusammenfassen lassen. Wenn man die Zeitersparnis, die Audi bei den Deckgläsern für Rückleuchten erzielt, auf andere Bauteile des Fahrzeugs ausdehnt, kann die Gesamtwirkung auf die Markteinführungszeit enorm sein. Wir sind gespannt, wie Audi künftig unsere FDM- und PolyJet-Technologien in neuen Anwendungsbereichen einsetzt, um die Effizienz im gesamten Entwicklungsablauf weiter zu steigern.“

Bild: Die J750 ermöglicht dem Audi Kunststoff 3D-Druck-Zentrum vollständig transparente, mehrfarbige Deckgläser für Rückleuchten in einem einzigen Druckvorgang herzustellen.

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