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Aufwertung eines Automobilwerkzeugs mit additiver Fertigung

Ein großer Vorteil der additiven Fertigung ist die Designflexibilität mit der alte Prozesse neu überdenkt werden können. Ein Beispiel ist die Neukonstruktion dieses Laminierwerkzeugs, das in der Automobilindustrie verwendet wird und als 3D-gedrucktes Teil leichter, billiger und leistungsfähiger ist.

Herausforderung: Beseitigung von Problemen, die durch die Verwendung konventionell hergestellter Werkzeuge verursacht werden

Unsere Experten im Kompetenzzentrum Metall sind mit der Anwendung der AM-Technologie auf Anwendungen in der Automobilindustrie bestens vertraut. Sie sind ständig dabei, alte Prozesse mit AM neu zu überdenken. So hat das Team einen Punkt im Produktionsprozess identifiziert, der häufig zu Inkonsistenzen, Zeitverzögerungen und übermäßigem Ausschuss führt - das Drapierformen. Bei diesem Verfahren wird traditionell ein Metallwerkzeug mit Heiz- und Kühlkanälen verwendet, um ein Material, z. B. Leder, auf einen Bereich im Innenraum eines Fahrzeugs, z. B. eine Türverkleidung, zu kleben. Da das Werkzeug durch Fräsen von massiven Metallblöcken hergestellt wird, können die Kanäle nur in einer geraden Linie gebohrt werden, was die Gestaltungsmöglichkeiten einschränkt. Dies führte oft zu langen Zykluszeiten und einer ungleichmäßigen Erwärmung und Verteilung des Klebstoffs, was zu einer Verschwendung von Zeit und Material führte, wenn das Ergebnis nicht den strengen Qualitätsstandards der Branche entsprach.

Lösung: Neukonstruktion mit additiver Fertigung

Als das Team von Design & Engineering auf diese Probleme stieß, erkannte es sofort die Möglichkeiten der additiven Fertigung, um das Werkzeug zu verbessern - und dabei weiterhin Aluminium zu verwenden, um die Temperatur- und Druckanforderungen zu erfüllen.

"Wenn wir ein Teil für die additive Fertigung neu entwerfen, geht es nicht nur darum, das ursprüngliche Design zu verbessern", sagt Tim Hermanski, Design Engineer bei Materialise. "Es geht darum, innovative Wege zu finden, um dem Werkzeug neues Leben einzuhauchen. Wie können wir das Design optimieren, um es über seinen eigentlichen Zweck hinaus zu erweitern? Dank der Designflexibilität des 3D-Drucks konnten wir genau das tun. Wir geben uns nicht mit 'gut genug' zufrieden."

Kanäle des 3D-gedruckten Laminierwerkzeugs
Bei der Neukonstruktion eines Teils für die additive Fertigung ist es entscheidend, dass das Team ein tiefes Verständnis für die Anwendung und das Design für den 3D-Druck hat. Unser Team im Metal Competence Center ist dafür bestens geeignet, denn das Zentrum vereint das Fachwissen von Experten für AM-Software, Produktion und Design. Mit diesem Know-how und der Materialise-Software zur Rationalisierung des Prozesses konnte das Team das Teil mithilfe von AM vollständig neu konzipieren.

Ergebnis: Ein 3D-gedrucktes Teil, das leistungsfähiger, leichter und kostengünstiger ist

Dank der kombinierten Fähigkeiten unseres Teams und der Metall-AM bietet das neu entworfene Teil viele Vorteile gegenüber dem ursprünglichen Entwurf.