Technisch
Druckgerecht konstruiert: Additive Fertigung im Off-Highway-Sektor
Die Additive Fertigung ist dabei, den Maschinen- und Anlagenbau zu revolutionieren: Denn wo bisher gefräst oder gegossen wurde, kommt zunehmend der 3-D-Druck zum Einsatz. Wie lassen sich die neuen Technologien in das eigene Geschäftsmodell integrieren?
(Bildquelle: DLG)
Waren 3-D-Druckverfahren lange Zeit zu zeitaufwendig und kostenintensiv, um sie für die Herstellung von Fahrzeugkomponenten zu verwenden, arbeiten mittlerweile alle großen Bau- und Landmaschinenhersteller an der industriellen Serienreife der Technologie. Zum einen nutzen sie das Verfahren nach wie vor zur schnellen Fertigung von Modellen und Werkzeugen. Zum anderen haben die Unternehmen erste direkt gedruckte Bauteile in ihre Lieferkette aufgenommen. So können sie hochkomplexe Komponenten schnell und in kleinsten Stückzahlen produzieren – und das bei größtmöglicher Flexibilität und Wirtschaftlichkeit.
Beim dreidimensionalen Druck erfolgt der Aufbau Schicht für Schicht auf Basis digitaler Konstruktionsdaten. Der Werkstoff wird nur an den Stellen verbaut, wo er gebraucht wird. So lassen sich von der Natur inspirierte bionische Geometrien realisieren, die mit Gießen oder subtraktiven Methoden wie Fräsen oder Drehen nur schwer oder gar nicht herstellbar sind. Das macht die Fertigungstechnik gerade für jene Bereiche interessant, die auf Leichtbauteile angewiesen sind. Ziel der Konstrukteure ist es folglich, die neuen Design-Freiheiten für die funktionale Optimierung von Bauteilen zu nutzen, die in mobilen Arbeitsmaschinen zum Einsatz kommen.
Ersatzteilversorgung neu gedacht
Zunehmend bedient die Additive Fertigung dabei den Wunsch nach der Just-in-time-Produktion von Ersatzteilen sowie deren Individualisierung – werkzeuglos, in benötigter Stückzahl und ohne Mindestabnahmemenge. Da die Ersatz- und Nachrüstteile auch nach langer Zeit anhand der gespeicherten CAD-Daten problemlos nachgedruckt und geliefert werden können, ist keine ressourcenintensive Lagerlogistik erforderlich. Wartung und Ersatzteilmanagement können proaktiv und kostensparend erfolgen.
Neue Werkstoffe mit neuen Eigenschaften
Waren es anfangs vor allem Kunststoffbauteile, die schichtweise gedruckt wurden, hat der 3-D-Metalldruck mittlerweile sein Versuchsstadium verlassen. Die hohe Festigkeit neuer Materialien ermöglicht die Fertigung gewichtseffizienter, tragender Komponenten aus Aluminium oder Stahl. Die daraus gefertigten korrosionsbeständigen Teile sind optimal für den langfristigen Einsatz und halten den harten Bedingungen im Off-Highway-Bereich stand.
Das Beste aus zwei Welten vereint
Die Techniken stoßen allerdings immer dann an ihre Grenzen, wenn sich mit herkömmlichen Verfahren wirtschaftlich hohe Stückzahlen realisieren lassen. Im Fokus vieler Aktivitäten stehen deshalb Hybridverfahren, die es ermöglichen, die Additive Fertigung auf CNC-Maschinen zu integrieren. Ziel ist es, die Grenzen additiver Verfahren zu überwinden und diese dort nutzbar zu machen, wo ihr Einsatz bislang noch nicht möglich war.
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