Wie Mensch und Maschine gemeinsam das Auto der Zukunft entwickeln

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Digitalisierung und Prototypenbau – Fertigstellen der Designstudie

Nach der Finalisierung der Form am Clay-Modell erfolgt dessen berührungsfreie, photogrammetrische Digitalisierung. Zudem wird eine Datenoptimierung und -konvertierung der Hauptkoordinatenrichtungen in das CAD-/CAM-/CAE-System durchgeführt. Dort wird das Modell konstruktiv, fertigungsgerecht und dreidimensional umgesetzt.

Die parametrisch-assoziative Flächenrückführung bestimmter (Teile)-Geometrien einer Karosserie im Flächenverbund mit anschließender Volumenbildung stellt die aufwendigste und größte Herausforderung heutiger Designer und Ingenieure dar. Hier sind – unter Berücksichtigung der vorgegebenen Toleranzen – die gewünschten Design-Geometrien für Kurven und Flächen auszuführen. So kann anhand eines digitalen Modells sukzessive der Fortschritt kontrolliert und auch gesteuert werden. Nach einem ausführlichen Vergleich aller CAD-Daten auf ihre Genauigkeit werden noch Details – wie Scheinwerfer, Scheiben sowie der Motor und die Lenkung inklusive Felgen – ausgearbeitet.

Ein Auto aus dem 3D-Drucker

Mittels des Selektiven-Lasersintern-Verfahrens wird schließlich der Prototyp erstellt. Das Vorgehen ist eine Art des 3D-Drucks, das die schichtweise Herstellung komplexer Bauteile durch die selektive Verschmelzung von Kunststoffpartikeln auf der Basis von CAD-Daten ermöglicht. Die Oberfläche des Modells wird nun genauestens digital erfasst in Schichten mit Dicken von üblicherweise 0,15 bis 0,2 mm zerlegt. Anschließend wird der in Pulverform vorliegende Ausgangsstoff mittels Laserstrahl punktgenau verschmolzen und zu einem bruchfesten Modell aufgebaut. Der einfarbige Prototyp wird zur Fertigstellung grundiert und geschliffen, abgeklebt und für das Oberflächenfinish lackiert. Bei großen 1:1-Modellen wird häufig auch das Plastilin-Modell direkt lackiert oder mit einer lackähnlichen Folie überzogen.

Industrieprozesse effizient gestalten

Nach dem aufwendigen Designprozess kann das Show-Modell jetzt dem Publikum vorgestellt werden: Je nach Geschmack und Bedürfnis der Zielgruppe gibt es unzählige gestalterische und stilistische Möglichkeiten – es geht stets darum neue Fahrzeugmodelle vorzustellen. Dafür sind kürzere Entwicklungszyklen – mit immer neuen Innovationen und ohne Qualitätsverlust – zwingend erforderlich. Dank Automatisierungslösungen gelingt es den Automobilherstellern, dem Wachstums- und Wettbewerbsdruck des Marktes standzuhalten: Das Ziel der Automation mittels Robotik-Lösungen ist es, Industrieprozesse effizienter zu gestalten. Genau diese Umstrukturierung verspricht kürzere Entwicklungszeiten, niedrigere Kosten und ist von hoher Qualität geprägt. Gerade kleinen und mittelständischen Betrieben bieten Industrieroboter daher ein hohes Automatisierungspotenzial..

Was Fräsroboter können

Das Roboterfräsen ist in der Automobil-Industrie aber nicht nur für Show-Modelle bestens geeignet, sondern auch Interieur- und Exterieur-Bauteile profitieren von der Roboter-Frästechnik. Oftmals sind Öffnungen und Durchbrüche in den Teilen notwendig, die mit anderen Verfahren entweder nicht gefertigt werden können – oder bei denen sich ein Spritzgusswerkzeug aufgrund der Stückzahl nicht lohnt, wie es bei Sonderserien oder Sportmodellen häufig der Fall ist.

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