Leichte Bauteile für Nutzfahrzeuge durch 3D-Metalldrucker

An der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) setzen Ingenieure am Lehrstuhl für Konstruktion in Maschinenbau und Fahrzeugtechnik auf einen 3D-Metalldrucker, mit dem sie Bauteile für Nutzfahrzeuge herstellen. Die Technik erlaubt es, filigranere und leichtere Teile zu produzieren als mit herkömmlichen Verfahren.

Bauteile für Nutzfahrzeuge wie Bagger, LKWs oder Gabelstapler sollten am besten möglichst leicht, dabei aber stabil und langlebig sein. Aus diesem Grund beschäftigen sich Ingenieure der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) mit 3D-Druck aus Metall.

Mithilfe von 3D-Druckern lässt sich heutzutage eine ganze Reihe von Produkten herstellen. Auch auf dem Campus der TUK kommt die Technik zum Einsatz. Die Kaiserslauterer Ingenieure um Professor Dr. Roman Teutsch nutzen sie, um Bauteile für verschiedene Nutzfahrzeuge zu entwickeln. Der Vorteil der Technik: Die Druckerzeugnisse können derart gestaltet werden, dass sie zum Beispiel leicht, aber dennoch langlebig und stabil sind. „Solche Verfahren sind vor allem für die Automobilindustrie von Interesse“, sagt Professor Teutsch, der den Lehrstuhl für Konstruktion in Maschinenbau und Fahrzeugtechnik leitet und am ZNT forscht. „Zahlreiche Bauteile, die in sicherheitsrelevanten Bereichen Verwendung finden, unterliegen strengen Vorgaben. Sie müssen über die Lebensspanne des Fahrzeugs halten.“

Effizientere Bauteile aus dem 3D-Metalldrucker

Der 3D-Drucker hat einen relativ großen Bauraum von 27,5 x 27,5 x 42 Zentimetern, sodass die Forscher auch größere Bauteile für Nutzfahrzeuge an einem Stück herstellen können. Das Besondere dabei: „Mithilfe der Technik können wir Teile anfertigen, die eine große Komplexität aufweisen, beispielsweise filigrane Gitterstrukturen“, so Teutsch. Darüber hinaus ist es für die Wissenschaftler damit viel einfacher, Verbesserungen bei der Konstruktion zu berücksichtigen; zum Beispiel, wenn es darum geht, lastgerechtere Strukturen zu produzieren.

Auch die Natur nimmt sich das Team um Teutsch zum Vorbild. Eine Rolle spielen dabei etwa Blattrippen vieler Pflanzen, welche eine tragende Struktur ausbilden, oder Übergänge in Astgabeln. Die heutige Technik ermöglicht es, solche bionischen Formen einfacher herzustellen. Für die Forschung ist das interessant, weil sich auf diese Weise effizientere Bauteile gestalten lassen. Außerdem eignet sich die Technologie für die Produktion von Ersatzteilen, wenn beispielsweise die Werkzeuge des ursprünglichen Bauteils verschlissen sind.

Auf der Internationalen Automobilausstellung (IAA) Nutzfahrzeuge in Hannover beantworten die Forscher vom 20. bis 27. September am Forschungsstand (Halle 13, Stand A28) des Zentrums für Nutzfahrzeugtechnologie (ZNT) Fragen zu ihrer Technik.

Der Artikel basiert auf eine Presseaussendung der TU Kaiserslautern