3D-Druck-Anwendung 3D-gedrucktes Heckregal für E-Polizeifahrzeuge

Das Mehrgewicht von Hochvoltspeichern in E-Fahrzeugen reduziert die erlaubte Zuladung – es sei denn, die Fahrzeuge werden an anderer Stelle leichter. Das Fraunhofer IWU und die Mosolf Special Vehicles GmbH haben deshalb für batterieelektrische Polizei-Einsatzfahrzeuge ein 3D-gedrucktes Heckregal entwickelt, das Gewicht reduziert und den Bauraum optimal ausgenutzt.

Am Beispiel des Mercedes Vito lassen sich einer Mitteilung zufolge mit dem 3D-gedruckten Heckregal im Vergleich zur bisherigen Nachrüstlösung einschließlich der Beschläge 26,5 Kilogramm einsparen. Laut Fraunhofer IWU bleibt dabei die Nutzlast des Regalsystems vollständig erhalten. Das neu entwickelte Regal erfordere keine zusätzlichen Versteifungen oder Befestigungen und nutze so den Bauraum im Heckbereich bestmöglich aus. In den oberen Fächern finden dank einer um acht Prozent vergrößerten Ablagefläche sogar mehr Gegenstände Platz als bisher, heißt es.

Additive Fertigung im industriellen Maßstab

Für die Herstellung des neuen Regals kam die am Fraunhofer IWU entwickelte SEAM-Technologie zum Einsatz. SEAM steht für Screw Extrusion Additive Manufacturing. Das Verfahren erlaubt, große Stückzahlen in kurzer Zeit zu wettbewerbsfähigen Kosten zu produzieren. Es ist im Vergleich zum herkömmlichen Fused-Layer-Modeling (FLM)-Verfahren nicht nur acht Mal schneller, sondern ermöglicht zudem die Verwendung von preisgünstigem Standard-Kunststoffgranulat. Materialkosten sollen sich so um das bis zu 200-fache einsparen lassen. Beim neuen Heckregal fiel die Wahl auf ein kohlenfaserverstärktes, gegenüber Wasserkontakt unempfindliches Polypropylen (Akrolen PP ICF 30).

Der Druckprozess erfolgt, indem über eine modifizierte Extrusionsschnecke das Kunststoffgranulat in den Extruder eingezogen und plastifiziert wird. Dabei können Prozessgeschwindigkeiten bis ein Meter pro Sekunde erreicht werden. Die entstehende Kunststoffschmelze wird anschließend schichtweise auf der Bauplattform abgelegt. Durch den kontinuierlichen Ablageprozess ist die Fertigung großvolumiger, belastbarer Bauteile möglich.

SEAM-Verfahren als wirtschaftliche Option für Kleinserien

Die Mosolf GmbH gab den Anstoß für die Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IWU und brachte ihre Expertise zu Beladung, Konzept, montagegerechter Gestaltung, Musterbau und Anbindung im Fahrzeug ein. Die Partner wollten den Beweis antreten, dass 3D-gedruckte Innenausbauten bei vergleichbaren Herstellkosten technische Vorteile gegenüber herkömmlichen Lösungen bieten. Mit dem 3D-gedruckten Heckregal für batterieelektrische Polizei-Einsatzfahrzeuge ist der Beweis erbracht: Das SEAM-Verfahren ist eine wirtschaftliche Option für fahrzeugtyp-spezifische sowie an individuelle Kundenanforderungen angepasste Kleinserien.

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