Volkswagen setzt mit 90 3D-Druckern an 26 Standorten auf Additive Fertigung

Der Volkswagenkonzern beschäftigt sich schon seit Längerem in vielen Teilbereichen mit dem Thema 3D-Druck. Die Tochtergesellschaft Volkswagen Autoeuropa in Portugal setzt beispielsweise Ultimaker 3D-Drucker für die Entwicklung und Herstellung von Montagewerkzeugen ein. Aber auch die Additive Fertigung von Metallbauteilen wird für den Automobilhersteller immer interessanter. Der Konzern verfügt derzeit über 90 3D-Drucker an 26 verschiedenen Standorten.

Die Technologie ermöglicht es hochkomplexe Bauelemente herzustellen, die mit bisherigen Fertigungsverfahren nicht realisierbar waren. Derzeit macht die Additive Fertigung von Metallkomponenten aber nur in der Exklusiv- und Sonderserienfertigung wirtschaftlich Sinn, da das Verfahren vergleichsweise langsam und teuer ist. Jörg Spindler, Leiter des Audi Kompetenzcenters Anlagen- und Umformtechnik, spricht über das Zukunftspotential in der Branche und zieht hier einen Vergleich zu Bauteilen aus Karbon:

“CFK hat das Stahlblech nicht verdrängt, aber neue Möglichkeiten geschaffen. Auch der metallische 3D-Druck ist kein konkurrierendes Verfahren in der Großserienproduktion, wird aber in einigen Teilbereichen deutliche Fortschritte bringen.”

Bedeutend für die Entwicklung neuer Konstruktionen ist der 3D-Druck im Prototypenbau, wo die Technologie enorme Zeiteinsparungen bringt.

“Bei den sehr kleinen Stückzahlen in der Entwicklung oder im Motorsport kann der 3D-Druck heute viel Zeit sparen,” sagt Knuth Walczak, Leiter Innovations- und Vorausentwicklungsmanagement im E-Ressort bei Porsche. “Das Verfahren bringt auch Vorteile in der Gewichtsreduktion und dort, wo ein Bauteil zusätzliche Funktionen wie Kühlung oder Strömung übernehmen soll.”

Im Rahmen eines Forschungsprojekts von Volkswagen Osnabrück sorgte die bionisch optimierte Auslegung einer A-Säulenverärkung für eine Gewichtsreduktion von 74% bei gleich bleibender Belastbarkeit.

Bauteile aus dem 3D-Drucker stehen konventionell gefertigten Teilen auch keineswegs nach; so können auch hochbelastete Komponenten additiv hergestellt werden:

“In den Materialeigenschaften entsteht kein direkter Nachteil, es können sogar so hochbelastete Teile wie Kolben gedruckt werden,” fügt Walczak hinzu. “Da Schicht für Schicht aufgetragen wird, kann man gezielt Einfluss auf die Mikrostruktur nehmen, wodurch sich die mechanischen Eigenschaften von konventionell hergestellten Bauteilen signifikant unterscheiden.“

Zudem lassen sich für den Bereich Werkzeugbau Formen mit optimierten Kühlkanälen herstellen, welche so die Prozesszeiten verringern.

In naher Zukunft wird der 3D-Druck vorerst der Produktion von kleinen, komplexen und weniger kostensensiblen Bauteilen vorbehalten bleiben. Laut Jörg Spindler rechnet sich der 3D-Druck von bis zu 200 Stück über den Lebenszyklus eines Produktes.

Durch Optimierung in Prozess- und Anlagentechnik erhofft man in den kommenden Jahren auch bei 3000 Stück eine Rentabilität zu erzielen. Diese Kostenreduzierung könnten sich dann in Form von neuen Möglichkeiten zur Individualisierung von Fahrzeugen äußern.

Sehr selten nachgefragte Original-Ersatzteile werden heute schon mittels 3D-Druck gefertigt. Alexander Schmid, Vertrieb After Sales AUDI AG, dazu:

“Die Nachfertigung on demand ist für uns eine Vision, um in Zukunft die Versorgung mit weniger benötigten Original-Ersatzteilen wirtschaftlich und nachhaltig sicherzustellen. Regionale Druckzentren würden die Logistik und Lagerhaltung vereinfachen.”