3D-Druck

Youngtimer trifft Zukunft

| Redakteur: Monika Zwettler

Mit simulationsgetriebenem Design eröffnet sich das volle Potenzial des 3D-Drucks.
Mit simulationsgetriebenem Design eröffnet sich das volle Potenzial des 3D-Drucks. (Bild: Altair)

Ein VW Caddy erhält einen funktionsintegrierten Vorderwagen aus dem 3D-Drucker: Die Unternehmen Altair, AP-Works, CSI Entwicklungstechnik, EOS GmbH, Gerg und Heraeus zeigen am Beispiel der Vorderwagenstruktur eines alten VW Caddy das Potenzial des industriellen 3D-Drucks.

Die Struktur des 3d-gedruckten Vorderwagens ist besonders leicht und gleichzeitig stabil; zudem ist er ausgestattet mit einem hohen Maß an Funktionsintegration, teilen die Unternehmen mit. In dem gemeinsamen Entwicklungsprojekt mit dem Namen 3i-Print wurden alle Schritte der Prozesskette abgedeckt: von Design, Auslegung, Berechnung und Konstruktion bis hin zu Bau und Nachbearbeitung der Baugruppe. Die Umsetzung von der Idee bis zum fertig umgebauten Fahrzeug erfolgte innerhalb von nur neun Monaten.

Mehrwert additiver Fertigung für Automobilbranche

Der industrielle 3D-Druck, auch als additive Fertigung oder Additive Manufacturing (AM) bezeichnet, soll in den kommenden Jahren ein fester Bestandteil der Serienfertigung werden. Schon heute findet die Technologie Einsatz in zahlreichen Industrien. Die beständige Weiterentwicklung der Produktions- und Konstruktionstechniken mit der additiven Fertigung wird die Technologie in den nächsten Jahren noch kostengünstiger und schneller machen. Der Einsatz des industriellen 3D-Drucks wird damit weiter steigen – auch in der Automobilindustrie.

Wenn das Auto sich selbst konstruiert

Konstruktion

Wenn das Auto sich selbst konstruiert

29.08.17 - Was als Forschungsprojekt zum Einsatz neuer Technologien beim Bau von Sportwagen begann, avancierte bei dem Projekt Hack Rod zum weltweit ersten Fahrgestell, das mithilfe künstlicher Intelligenz entwickelt wurde. lesen

Funktionsintegration als Mehrwert

Damit wirtschaftliche Lösungen gefunden und ein echter Mehrwert erzeugt werden können, müssen die Betrachtungen hinsichtlich additiver Fertigung weit über die Bereiche Strukturmechanik und Leichtbau hinausgehen. So ist die Möglichkeit zur Funktionsintegration – die Realisierung möglichst vieler technischer Funktionen mit möglichst wenigen Bauteilen - und der damit verbundene Mehrwert ein weiterer wesentlicher Vorteil, der den Einsatz von 3D-Druck für die Automobilindustrie auch aus wirtschaftlicher Sicht attraktiv macht. Das Projekt 3i-Print setzt mit dem Caddy-Konzept an diesen Punkten an und möchte aufzeigen, was technologisch in Zukunft möglich ist.

Organisches Design für lasttragende Strukturen

Vor dem Hintergrund der Elektrifizierung im Automobilbereich, zum Beispiel bei Antrieb und Aktuatoren, waren das Wärmemanagement sowie die Bauraum- und Gewichtsreduzierung entscheidende Punkte für die Konstruktion des innovativen Vorderbaus. Zudem galt es, die strukturellen Anforderungen bezüglich Fahrzeugsicherheit, Leistung und Komfort zu erfüllen.

Entsprechend verfügt der additiv gefertigte Vorderwagen über lasttragende Strukturen mit Details zur aktiven und passiven Kühlung – beispielsweise in Form eines geleiteten Luftstroms für die Kühlung von Batterien und Bremsen. Darüber hinaus wurden Funktionen aus dem Wärmemanagement, der passiven Sicherheit, der Flüssigkeitsspeicherung und andere Funktionen in das organische, lastgetriebene Design des Frontmoduls integriert. So ist der Wischwasserbehälter im Zuge der Topologie-Optimierung direkt in die Vorderwagenstruktur integriert.

Leichtbau durch Bionik, 3D-Druck und Faserverbunde

Rückblick 2. Anwendertreff Leichtbau

Leichtbau durch Bionik, 3D-Druck und Faserverbunde

08.06.17 - Am 30. und 31. Mai 2017 veranstaltete die Medienmarke konstruktionspraxis den 2. Anwendertreff Leichtbau. Rund 80 Konstrukteure und Entwickler wollten in Würzburg erfahren, wie Leichtbau gelingen kann. Dabei standen die Themen Strukturoptimierung, Additive Fertigung, Verbundwerkstoffe und Materialmix im Mittelpunkt. lesen

Vereinte Expertise entlang der Prozesskette

Mit diesen Zielen vor Augen begannen die Experten der Unternehmen CSI Entwicklungstechnik mit Design, Berechnung und Konstruktion der Vorderwagenstruktur. Das Unternehmen entwickelt für Hersteller und Zulieferer der Automobilbranche hochwertige Module im Karosserie-, Interieur- und Exterieur-Bereich. Die Firma Gerg ist ein Anbieter innovativer Lösungen im Bereich Prototypen und Kleinserien für die Automobil- und Luftfahrtindustrie und übernahm im Zuge des Projektes den Rahmenbau aus den additiv gefertigten Einzelbauteilen.

Leichtbau per Drag-and-Drop

Leichtbau

Leichtbau per Drag-and-Drop

20.04.17 - Csi Entwicklungstechnik erarbeitet Methoden, mit denen die Gewichtsreduzierung im Automobilbau systematisch angegangen werden kann. lesen

Bei Auslegung, Berechnung, Simulation und Konstruktion kamen dabei die Software-Lösungen von Altair zum Einsatz, das als führendes Unternehmen die breite Anwendung von Simulationstechnologie entwickelt und unterstützt.

3D-Druck mit EOS-Technologie

Nach erfolgreicher Simulation und Konstruktion des Konzepts erfolgte die finale Auslegung der Bauteile auf den 3D-Druck durch die Firma AP-Works, die ihr Knowhow zur Druckvorbereitung beisteuerte und die additive Fertigung der Strukturelemente umsetzte. Als hundertprozentige Tochter von Airbus ist das Unternehmen mit modernen Fertigungsprozessen vertraut und macht aus der Luftfahrt bewährte Konzepte für verschiedenste Industrien nutzbar.

Für den Bau des Vorderwagens setzte AP-Works auf ein System von EOS, dem Technologieanbieter für den industriellen 3D-Druck von Metallen und Kunststoffen. Für die Produktion der Bauteile lieferte und qualifizierte der Metallpulverspezialist Heraeus die von AP-Works entwickelte technisch hoch-feste Aluminium-Legierung Scalmalloy. AP-Works unterstützte mit der Entwicklung der idealen Parametersätze den Druckprozess auf dem System EOS M 400. Dank additiver Fertigung und innovativem Werkstoff gelang es so, die Möglichkeiten der Funktionsintegration zu demonstrieren, die traditionelle Fertigungsverfahren nicht bieten.

Forum für innovative Prototypenkonzepte

Initiiert von CSI Entwicklungstechnik fungiert das 3i-Print Projekt als agile Engineering-Plattform für Forschung und Entwicklung, auf der Prototypenkonzepte präsentiert werden können. Das Konzept baut auf dem Einsatz neuer Entwicklungswerkzeuge und -Methoden auf, darunter industrieller 3D-Druck. Ziel ist es, so das Potenzial moderner Fertigungsverfahren aufzuzeigen und komplett auszuschöpfen. Das 3i-Print-Projekt ist eine offene Plattform für Zusammenarbeit, mit der neue Ideen schnell umgesetzt werden können.

Future-Caddy live zu sehen

Zu sehen ist der Caddy unter anderem auf der Converge 2017 in Essen und der formnext 2017 in Frankfurt. (mz)

Die Grenzen zwischen Design und Technologie überwinden

Converge 2017

Die Grenzen zwischen Design und Technologie überwinden

23.06.17 - Altair veranstaltet auch in diesem Jahr die SolidThinking Converge Konferenzreihe. Die vier weltweit stattfindenden Veranstaltungen bringen zukunftsorientierte Produktdesigner und Designer aus dem Bereich Produkterfahrung zusammen, die stolz auf ihre Vorreiterrolle sind. Am 17. Oktober 2017 findet die Converge 2017 in Essen statt. lesen

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 44864797 / Entwurf)