Automobilzulieferer Autoliv hat sich für den Einsatz des Composite-3D-Drucks und Markforged 3D-Druckern entschieden, um die Herstellung seiner Prototypen und Musterteile für Sicherheitskomponenten einfacher zu gestalten. Die Technologie ist über das schlichte Rapid Prototyping hinausgewachsen. Rund 15.000 Stunden Druckzeit pro Jahr leistet der Park additiver Fertigungsmaschinen.
Das Kerngeschäft des Automobilzulieferers Autoliv ist die Herstellung von Sicherheitskomponenten, insbesondere Sicherheitsgurtsysteme und Airbags. Die Fertigung von Ansichtsmustern und Funktionsprototypen sowie Vorrichtungen für die Entwicklung war auf Grund der Vielfalt der Einsatzbereiche eine Herausforderung. Das Unternehmen suchte eine 3D-Druck-Lösung, die im Plug-&-Play-Prinzip bedienbar sei und dabei zuverlässig Bauteile produzierte und den extremen Anforderungen bei Autoliv und der Automobilindustrie standhielt.
Was sind Composites und welche Vorteile bieten Verbundwerkstoffe?
Praxisbeispiel: Aufspannvorrichtung für einen Shakertest
Im Fokus des Unternehmens stand die Entwicklung einer Aufspannvorrichtung für einen Shakertest. Dieser Test ist Standard in der Automobilindustrie und muss an neuen Produkten verbindlich durchgeführt werden. Die Belastung sind 30.000 Zyklen mit mindestens 1g Belastung.
Group Leader Component Shop bei Autoliv in Elmshorn, Jan Jabusch entdeckte auf einer Messe in der Region den Composite-3D-Druck mit Mark3D – Markforged. „Die Entscheidung für eine Investition in die Markforged Technologie wurde auf Grund der Festigkeiten des Materials und der Möglichkeit, Endlosfasern einzulegen getroffen. Weitere Punkte waren die einfache Handhabung des Druckers und die sehr gute Druckqualität“, erklärt der Leiter des Prototypenbaus. Beim Composite-3D-Druck entstehen so mechanisch belastbare Bauteile, die die Festigkeiten von Aluminium erreichen, bei einer Wärmeformbeständigkeit von 145°C.
Im Vergleich standen drei verschiedene Versionen dieser Vorrichtung:
- mechanisch gefräst aus Aluminium
- 3d-gedruckt aus Onyx und HSHT-Endlos-Glasfaser
- 3d-gedruckt aus Onyx bionisch und HSHT-Endlos-Glasfaser
Das 3D-gedruckte Bauteil aus Onyx und Hochfester-Hochtemperatur-(HSHT) Endlos-Glasfaser hat die Tests am besten bestanden. Seine größten Vorteile: Autoliv spart rund 6 kg Gewicht und somit Material und zwei Teile können in einem Testlauf getestet werden. Ein enormer Mehrwert für das Unternehmen.
Additive Fertigungsmaschinen stets im Einsatz
Der industrielle 3D-Druck und die -Materialien ermöglichen die Fertigung von Betriebsmitteln wie Vorrichtungen und Halterungen, die viele Leistungsvorteile für die Fertigung mit sich bringen. Heute werden bei Autoliv tagtäglich zahlreiche Bauteile gedruckt:
- Musterteile für die Entwicklung, Vorrichtungen aller Art, Umformwerkzeuge
- Darunter: Getriebe, Abdeckungen und Kappen für die Produkte, Komponenten aus den Produkten, Spann- und Umformvorrichtungen, Wellen, Bleche und vieles mehr
Das Unternehmen setzt die Markforged 3D-Drucker Mark Two und Onyx One sowie den X3 und X7 ein. Außerdem werden mit dem System des Markforged Metal X Metall-Bauteile gefertigt. 15.000 Druckstunden in 2020 und 16.000 Druckstunden wurden in 2021 erreicht. Jan Jabusch plant den Einsatz der Markforged 3D-Drucker weiter auszubauen. Die Einsparungen werden nicht direkt neu investiert, sondern für die frühere Umsetzung von Ideen in Serie genutzt. Aktuell wird das Potential des neuen industriellen 3D-Druckers Markforged FX20 für Autoliv geprüft. (eve)
3D-Druck auf der Hannover Messe 2023
Die Redaktion von konradin industrie hat sich auf der Hannover Messe umgesehen, welche Highlights BASF Forward AM, Formlabs und Markforged mit Vertriebspartner Solidline auf ihren Messeständen präsentieren.
