Vom Prototyp zur Kleinserie: Polypropylen revolutioniert den Fertigungsprozess bei VW
Zusammenfassung : Ricoh 3D hat es VW ermöglicht, Prototypen von Autoteilen unter Verwendung des Endverbrauchsmaterials herzustellen – eine Innovation, die dem Automobilgiganten bisher nicht möglich war.
Das Problem : Vor der Einführung von AM hatte das Geschäftssegment Kunststoff (eine Abteilung der Volkswagen Group Components) keine Möglichkeit, Komponententeile in einem Endverbrauchsmaterial zu testen. Stattdessen war man auf die Prototypenentwicklung mit Materialien wie PA12 angewiesen, die nicht mit dem Endteil vergleichbar waren.
Die Lösung: VW erkannte die Kosteneffizienz durch den Einsatz selektiver Lasersinterteile (SLS) in der 3D-Prototyping-Phase . Durch den Einsatz der Fertigungskapazitäten von Ricoh 3D und des branchenführenden Polypropylen-Materials des Unternehmens ist VW nun in der Lage, 3D-Teile zu drucken, um Produktionssysteme zu testen, bevor in eine endgültige Spritzgussform investiert wird.
Folglich können die Fertigungsverfahrensingenieure von VW die Produktionskette Wochen, wenn nicht Monate, vorbereiten und optimieren, bevor die ersten Spritzgussteile fertig sind.
Materials such as PA12 can only be used to test the geometry of a part, but with polypropylene (PP) VW engineers also have the benefit of testing processes like welding and assembly as the prototype is created in the final end-use material.
VW kann die PP-Sinterteile in den Schweißstationen seiner Produktionslinie einsetzen, ohne die Prozessparameter zu verändern, und so erhebliche Effizienzsteigerungen erzielen.
Mit der Einführung eines Materials mit Endanwendungseigenschaften gilt der 3D-Produktdruck heute als ernstzunehmendes Produktionsmittel – insbesondere für die Kleinserienfertigung. VW erkannte schnell das Potenzial von AM, seine Anwendungen über die Prototypenfertigung hinaus zu erweitern. Die Technologie und das Polypropylenmaterial wurden für eine Kleinserie von Handschuhfächern in maßgeschneiderten Einsatzfahrzeugen eingesetzt, bei denen herkömmliche Fertigungsmethoden nicht kosteneffizient waren und die Lieferzeit nicht eingehalten werden konnte. : Das Handschuhfach wurde auf hohe Zyklusermüdung getestet, indem es 20.000 Mal bei unterschiedlichen Temperaturen (23 °C, 70 °C, -23 °C und 55 °C) geöffnet und geschlossen wurde und jeden Test bestand. Dies wäre mit PA12 und 3D-Druck für die Automobilindustrie einfach nicht möglich gewesen.
Anschließend wurden die Teile mit Spritzgusskomponenten zusammengeschweißt. Dies zeigt, dass SLS-Teile ohne zusätzliche Schritte in Herstellungsprozesse integriert werden können.
SLS-Teile können Spritzgussteile 1:1 ersetzen. Das bedeutet, dass Ingenieure die Lebensdauer eines fertigen Spritzgussteils mit PP-Sinteräquivalenten effektiv vorhersagen können. Dies stellt einen enormen Fortschritt in der Genauigkeit und Effizienz des VW-Herstellungsprozesses dar und eröffnet neue Möglichkeiten für individuelle Anpassungen und die Produktion kleiner Serien.
