3D Drucker Hart-Weich-Bauteile im 3D-Druck für den Prüfstand

Mit dem Multimaterial-3D-Drucker Connex500 erweitert Jaguar Land Rover seine internen Prototyp-Herstellungsmöglichkeiten um elastomerähnliche Materiaien.

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Im Sommer 2008 installierte Jaguar Land Rover (JLR) den Multimaterial-3D-Drucker Connex500 von Objet. Dieser besitzt die einzigartige Fähigkeit, mehrere Materalien in einem einzigen Arbeitsschritt gleichzeitig zu drucken und dadurch Modelle von hervorragender Qualität herzustellen. Heute werden von Jaguar Land Rover acht Fahrzeugreihen produziert. Damit diese Serien auch garantiert ihre Spitzenposition auf dem Markt beibehalten, investiert JLR fast 20 % seiner Arbeitskraft in die Produktentwicklung, wobei die neuesten CAD-Verfahren mit interner Herstellung von Prototypen und Werkzeugen genutzt werden, um neu entwickelte Designs schnell auf den Prüfstand zu stellen. Neben der Herstellung von CNC-Modellen und einer voll ausgerüsteten Schlosserei für Metall- und Werkzeugbau umfassen die Kapazitäten zur Herstellung von Prototypen mehrere RP-Maschinen, die mit der SLA-, Lasersintern- und Polymer-Technologie arbeiten.

Direkte Prototypenfertigung von Teilen anhand von CAD-Daten

2008 entschied sich JLR für den Kauf einer Connex500 von Objet, um die Möglichkeiten zur Herstellung von harzbasierten RP-Prototypen zu erweitern. Die Fähigkeit, Modelle direkt anhand von CAD-Daten mit elastomerähnlichen, gummiartigen Materialien und Funktionsmodelle herstellen zu können, waren weitere wichtige Vorteile, die zur Verringerung der Entwicklungszyklen beitragen würden.

Um ihre Fähigkeiten unter Beweis zu stellen, bestand die erste Aufgabe der Connex darin, die komplette Baugruppe für die Ventilation in Richtung Kopf oder Gesicht für einen Range Rover Sport herzustellen. Das Modell wurde mit festen Materialien für das Gehäuse und die Luftleitbleche und mit gummiähnlichen Materialien für die Reglerknöpfe sowie Luftabschluss hergestellt.

JLR konnte die Ventilation in Richtung Kopf oder Gesicht als komplettes Arbeitsteil in nur einem Durchgang drucken. Anschließend wurde das Modell aus der Connex genommen, gereinigt und sofort getestet, um die einwandfreie Funktion aller Scharniere an den Blechen, sowie die Optik und Haptik des Reglerknopfes zu überprüfen.

Schnelle Prüfung komplexer Bauteile aus mehreren Materialien

Das Rückgrat der Connex ist die PolyJet-Matrix-Technologie von Objet. Durch das Auftragen von zwei unterschiedlichen Modellmaterialien in vordefinierten Kombinationen in eine Matrixform, ist es möglich, mehrere flexible und feste Materialien mit unterschiedlichen mechanischen und physikalischen Eigenschaften sowie unterschiedlicher Oberflächenbeschaffenheit zu erzeugen.

Mit dieser Technologie war die bei JLR installierte Connex schon rund 5000 Stunden im Einsatz, druckte über 2500 Teile und verbrauchte 600 kg Harz. Es spricht für die Produktivität und Zuverlässigkeit der Technologie von Objet, dass der 3D-Drucker während der gesamten Zeit kaum gewartet und der Druckkopf nur fünfmal ausgetauscht werden musste. Zur Gewährleistung der optimalen Qualität, wird die Connex in den von Objet empfohlenen Abständen gewartet.

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