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Technologien, Zukunft, Automobilindustrie

Die Revolution der 3D-Technologie in der Automobilindustrie

17 April 2020

Die digitale 3D-Technologie hat einen enormen Einfluss auf die Automobilindustrie. In einem Sektor, in dem die technologische Innovation von der ständigen Notwendigkeit angetrieben wird, wettbewerbsfähig zu bleiben, wird die Entwicklung des 3D-Drucks in den kommenden Jahren aufgrund seiner enormen Vorteile in Bezug auf die wirtschaftliche und produktionstechnische Nachhaltigkeit Veränderungen mit sich bringen.

In der Technologie der Schmelzschichtung (FDM: Fused Deposition Modeling) wird der 3D-Druck, der in den späten achtziger Jahren geboren wurde, immer beliebter. Ford verwendet diese Technologie seitdem in der Phase der Fahrzeugkonstruktion, da sie eine schnelle und effiziente Möglichkeit darstellt, Komponenten vor der endgültigen Produktion physisch einzusetzen.

Im Jahr 2005 startete Professor Adrian Browyer das RepRap-Projekt, eine weltweite Bewegung für selbstreplizierende 3D-Drucker unter Verwendung von Open-Source-Software, die FDM näher an den Verbraucher brachte und neue Forschungsperspektiven für Ingenieure schuf.

Mit herkömmlichen Konstruktionsmethoden muss ein Ingenieur, der Autoteile am Computer erstellt, monatelang auf den Bau eines Prototyps warten. Der 3D-Druck hingegen reduziert die Wartezeit so sehr, dass jeder Artikel in wenigen Tagen oder nur in wenigen Stunden verfügbar ist, selbst ein Modell eines ganzen Autos im Maßstab 1:1, und zwar zu wesentlich geringeren Kosten.

Thermoplastische Kunststoffe im 3D-Druck

Die Teilespezifikationen werden vom Designprogramm an den Drucker-Computer übertragen, der jeweils eine Schicht Material ausdruckt und diese nach und nach zu einem vollständigen 3D-Objekt zusammenfügt. Thermoplastische Kunststoffe wie Polypropylen (PP) sind das ideale Material für die Entwicklung des 3D-Drucks und damit ein wesentliches Werkzeug in der Strategie der Automobilindustrie zur Reduzierung des Fahrzeuggewichts.

Polypropylen ist aufgrund seiner Leichtigkeit, Abriebfestigkeit und Stoßabsorptionsfähigkeit sowie der Festigkeit und Flexibilität der am häufigsten verwendete Kunststoff im Automobilbau. Um alle seine Vorteile zu nutzen, haben einige Hersteller von 3D-Druckern PP-Derivate entwickelt, die Propylen ähnlich sind und seine physikalischen und mechanischen Eigenschaften verbessern.

Die 3D-Technologie im Automobilsektor entwickelt sich immer weiter.
Die 3D-Technologie im Automobilsektor entwickelt sich immer weiter.

Die 3D-Technologie verbreitet sich im Automobilsektor. Der Bericht Automotive 3D Print Market Automotive 3D Printing Market Size Future Prospective and Rapid Technological Advancements von Acumen Research and Consulting (ARC) prognostiziert ein 24,6-prozentiges CAGR-Wachstum (Compound Annual Growth Rate) im 3D-Druckmarkt für die Automobilindustrie bis zum Jahr 2026, wenn dieser einen Wert von 3,9 Milliarden US-Dollar erreichen wird.

Mit dem 3D-Druck können Sie effizienter mit individuelleren, auf Ihre Bedürfnisse zugeschnittenen Designs arbeiten und verschiedene Versionen des Produkts schneller und kostengünstiger testen.

Leichtere und noch individuellere Fahrzeuge

Große Automarken wie Volkswagen, BMW, Jaguar oder Land Rover nutzen die 3D-Technologie, um das Gewicht ihrer Fahrzeuge und die Produktionskosten zu reduzieren. Im Jahr 2015 entwickelte Audi ein 3D-Druckdesign, um die Produktion und den weltweiten Versand bestimmter Teile zu vermeiden. Durch den On-Demand-Druck entfällt die Massenproduktion bestimmter Komponenten, wodurch die Kosten für die Wartung der Infrastruktur eingespart werden. Dies gilt auch für die Herstellung von Ersatzteilen.

Die Entwicklung der 3D-Technologie beeinflusst die Art und Weise, wie Unternehmen mit ihren Kunden umgehen. Die Personalisierungssoftware MINI Twikit gibt den Käufern die volle Kontrolle über ihr Autodesign. Sie können Komponenten sowohl im Innen- als auch im Außenbereich mit einer Vielzahl von Quellen, Modellen und Bildern anpassen und die Ergebnisse mit Hilfe von 3D-Visualisierung anzeigen. Der 3D-Druck macht es nicht nur möglich, sondern auch kostengünstig.

Es handelt sich um konsolidierte Marktinnovationen, aber die F&E- und Innovationsabteilungen der Hersteller erforschen weiterhin das Potenzial einer Technologie, die die Automobilindustrie revolutioniert. Es gibt Entwürfe und Konzeptautos, die vollständig in 3D gedruckt werden, wie z. B. EDAG Light Cocoon, Stati of Local Motors (bestehend aus nur 50 Teilen, gedruckt in weniger als 24 Stunden) oder LSEV der italienischen Firma XEV (elektrisch, mit 57 Komponenten, wiegt nur 450 kg).

An der Sacramento State University gibt es einen autonomen Bus namens Olli, der fast vollständig in 3D gedruckt ist, mit einer Kapazität von acht Passagieren, der eine Geschwindigkeit von 40 km/h und eine Reichweite von über 160 Kilometern erreicht.

Als globaler Zulieferer der Automobilindustrie passt Knauf Industries Automotive seine Produktionsprozesse an die Bedürfnisse der Branche an. Aus diesem Grund haben wir das Innovationslabor IDLab's eingerichtet, das mit modernster Technologie die besten Lösungen für unsere Kunden findet, einschließlich des Drucks von 3D-Modellen.

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