BMW will in Zukunft Serienbauteile mithilfe von 3D-Druckernherstellen. Spätestens seitdem die Technik auch für den Hausgebrauch zu erschwinglichen Preisen erhältlich ist, ist das Verfahren, bei dem komplexe Formen erstellt werden können, in aller Munde. Bereits seit einigen Jahren setzen unterschiedliche Automobilhersteller im Prototypenbau auf unterschiedliche Arten des 3D-Drucks, eine Serienanwendung im großen Stil blieb bislang allerdings noch aus.BMW will das nun ändern und stellt sich daher in diesem Bereich neu auf. Die ersten Teile werden für Kleinserien bereits jetzt auf diese Weise hergestellt. AUTO BILD erklärt, was die Münchner in Zukunft vorhaben!
Wie funktioniert 3D-Druck beim Autobau?
So sieht das Schmelzen der Pulverschicht am Beispiel von Kolben für den Porsche 911 GT2 RS aus.
Bild: Porsche AG
Bei 3D-Druckern werden die meisten Menschen an die zum Teil provisorisch wirkenden Kunststoffdrucker für zu Hause denken. Hier wird Kunststoff erhitzt und Schicht um Schicht zu einem Gebilde auf eine Grundplatte miteinander verbunden. Für die Automobilbranche ist dieses Verfahren aber eher ungeeignet. Hier haben sich vor allem zwei unterschiedliche Arten des Formdrucks etabliert: das Laserstrahlschmelzen bei Metallen und das Lasersintern bei Kunststoffen. Bei beiden Verfahren wird der Ausgangsstoff jeweils als Pulver auf eine Grundplatte aufgetragen. Ein Laserstrahl schmilzt dann exakt definierte Bereiche des Pulvers zu einer Schicht zusammen. Ist eine Schicht fertig, senkt sich die Grundplatte um die Schichtstärke ab, neues Pulver wird aufgetragen und mit dem bisherigen Bauteil verschmolzen. Beim Lasersintern werden die Kunststoffpartikel nicht vollständig geschmolzen, sie verbinden sich stattdessen nur oberflächlich. Das selektive Laserschmelzen im Metallbau verschweißt dagegen die einzelnen Metallteilchen zu einer homogenen Schicht.
Komplexe Formen durch 3D-Druck möglich
Wie hier bei Rolls-Royce sollen auch bei anderen Marken des BMW-Konzerns 3D-Druck-Teile ihre Anwendung finden.
Bild: BMW Group
Die BMW Group setzt beide Verfahren schon in der Kleinserie ein. Demnach sollen bereits seit Mitte 2020 einige Fahrzeugteile in der Rolls-Royce-Produktion mittels additiver Fertigungsverfahren hergestellt und in Kundenfahrzeugen zum Einsatz kommen. Die Technik erlaubt es den Ingenieuren, auch komplexe Formen herzustellen, die mit herkömmlichen Fertigungsverfahren nicht möglich gewesen wären. Gleichzeitig sind die Bauteile leichter, da im Druckprozess zum Teil mit Stützstrukturen gearbeitet wird, wogegen im klassischen Teilebau Vollmaterial zu finden ist. BMW spricht von einem Gewichtsvorteil von bis zu 50 Prozent gegenüber der klassischen Herstellung.
Eigener 3D-Druck-Campus bei München gebaut
Zunächst dürften kleine Bauteile in zusammenhängenden Gebilden gedruckt werden. Das spart Zeit.
Bild: BMW Group
Damit bisherige Fahrzeugteile auch für den 3D-Druck ausgelegt werden können, hat BMW bereits Mitte 2020 seinen "Additive Manufacturing Campus" in der Nähe von München eröffnet. Das 3D-Druck-Kompetenzzentrum soll die additive Fertigung für die einzelnen Marken des Konzerns optimieren. Künstliche Intelligenz soll den Ingenieuren dabei helfen, Bauteile zu identifizieren, die sich potenziell für den 3D-Druck eignen könnten. Bis wann BMW plant, auch größere Baureihen mit additiv gefertigten Bauteilen zu versorgen, wird allerdings noch nicht verraten. Es wird aber wohl noch einige Zeit dauern. Bis dahin bleiben die beiden Fertigungsverfahren "selektives Laserschmelzen" und "selektives Lasersintern" aber wichtige Bestandteile im Prototypenbau. Hier erlauben die Prozedere schon seit Jahren ein relativ schnelles Ausprobieren unterschiedlicher Bauteile.
