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Metall-3D-Druck Serieller 3D-Druck von Autoteilen gelungen

Quelle: Fraunhofer ILT / Redakteur: Dorothee Quitter

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Schneider Electric GmbH
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik

Im Projekt IDAM wurde an zwei Standorten eine digital vernetzte, vollautomatisierte 3D-Druck-Fertigungslinie aufgebaut und vollständig in die automobile Serienproduktion integriert. Bis zu 10.000 Metallteile können mittels Laser Powder Bed Fusion Verfahren (LPBF) so additiv gefertigt werden.

Ab sofort können am Standort München der BMW Group pro Jahr mindestens 50.000 Bauteile in der Gleichteilefertigung bzw. mehr als 10.000 Individual- und Ersatzteile mittels 3D-Druck via Laser Powder Bed Fusion Verfahren (LPBF) kosteneffizient gefertigt werden.
Ab sofort können am Standort München der BMW Group pro Jahr mindestens 50.000 Bauteile in der Gleichteilefertigung bzw. mehr als 10.000 Individual- und Ersatzteile mittels 3D-Druck via Laser Powder Bed Fusion Verfahren (LPBF) kosteneffizient gefertigt werden.
(Bild: BMW Group)

Vor drei Jahren startete das Projekt IDAM (Industrialization and Digitalization of Additive Manufacturing) mit 12 Projektpartnern aus KMU, Großunternehmen und Forschungsinstitutionen mit dem gemeinsamen Ziel, den metallischen 3D-Druck im Bereich der automobilen Serienproduktion zu revolutionieren. Das Ergebnis: Ab sofort können an den Standorten der BMW Group in München sowie bei GKN Powder Metallurgy in Bonn pro Jahr mindestens 50.000 Bauteile in der Gleichteilefertigung bzw. mehr als 10.000 Individual- und Ersatzteile mittels 3D-Druck via Laser Powder Bed Fusion Verfahren (LPBF) kosteneffizient gefertigt werden. Durch die modulare Auslegung des Blueprints dieser Linie kann die Jahresstückzahl beliebig weiter skaliert werden.

Fertigungsüberwachung durch digitalen Zwilling

Fahrerlose Transportsysteme (FTS) transferieren vollautomatisch die mobilen Baukammern der 3D-Drucker zwischen den Modulen der IDAM-Fertigungslinien. Das Maschinenballett wird orchestriert von einer zentralen Steuerungseinheit, in der auf digitaler Ebene alle Daten der einzelnen Linien-Module zusammenlaufen. Durch den so generierten digitalen Zwilling werden zu jedem Zeitpunkt alle relevanten Fertigungsdaten überwacht – für ein Höchstmaß an Produktivität und Qualität.

Die Nachbearbeitung der gefertigten Bauteile erfolgt automatische in eigens konzipierten Stationen. Hier zu sehen ein Bauteil mit Stützstrukturen und das fertige Bauteil nach der nass-chemischen Entfernung der Supports.
Die Nachbearbeitung der gefertigten Bauteile erfolgt automatische in eigens konzipierten Stationen. Hier zu sehen ein Bauteil mit Stützstrukturen und das fertige Bauteil nach der nass-chemischen Entfernung der Supports.
(Bild: Fraunhofer ILT)

Im Projekt wurden neuartige Konzepte zur automatischen Generierung der 3D-Druck-Baudaten entwickelt. Vollautomatisierte Module transportieren das verarbeitete Metallpulver und bereiten es auf. Zusätzlich erfolgt die automatische Nachbearbeitung der gefertigten Bauteile in eigens konzipierten Stationen. Entlang dieser Linien wurden umfassende Maßnahmen zur Qualitätssicherung implementiert.

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