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Rapid Prototyping bei der Vorserienfertigung von Audi

Mehrfarbige Rückleuchten wie aus einem Guss

Beinahe schon traditionell beschleunigen 3D-Drucker den Prototypenbau in zahlreichen Branchen. In der Vorserienfertigung von Audi kommen jetzt die neuen Stratasys-Modelle der J750-Serie zum Einsatz. Dort fertigen sie transparente, mehrfarbige Bauteile mit einer besonders präzisen Farbtreue.

Mit dem Stratasys J750-Druckern stellt die Vorserienfertigung bei Audi in Ingolstadt vollständig transparente, mehrfarbige Deckgläser für Rückleuchten in einem einzigen Druckvorgang her.

Bild: Stratasys GmbH

Als Teil des Audi-Vorseriencenters setzt das Kunststoff-3DDruck-Zentrum beim Autohersteller in Ingolstadt seit kurzem die Stratasys-Drucker der J750er-Serie ein. Der nach Herstellerangaben einzige Multimaterial-3D-Vollfarbdrucker soll dem Hersteller helfen, seine Produktentwicklungsprozesse zu verbessern und die Designfreigaben bei Prototypen zu beschleunigen. In der Herstellung von Deckgläsern bei Prototypen-Rückleuchten können sich mithilfe der Drucker die Vorlaufzeiten um bis zu 50 Prozent reduzieren lassen.

Weitreichende Erprobung

Bevor ein neues Fahrzeug in Produktion gehen kann, werden im Vorseriencenter künftige Modelle physisch aufgebaut. Mit diesen Prototypen werden sowohl das Design als auch komplette Fahrzeugkonzepte weitreichend erprobt. Dafür müssen die einzelnen Komponenten eines Fahrzeuges bereits in einer sehr frühen Phase der Produktentwicklung verfügbar sein – von Radabdeckungen über Türgriffe bis hin zum Kühlergrill. Traditionelle Methoden wie Gießen und Fräsen werden häufig verwendet, um diese Designs zu konzipieren und herzustellen. Mittlerweile ist der Einsatz von 3D-Druck jedoch zu einem festen Bestandteil des Entwicklungsprozesses im Modellbau geworden, der dem Team erlaubt, Grenzen konventioneller Verfahren zu überwinden und dabei schneller zum Prototypen zu gelangen. Zur Produktion der Deckgläser für Rückleuchten wurde bislang gegossen und gefräst. Die größte Herausforderung bei diesen Methoden sind die verschiedenfarbigen Elemente der Rücklichtblende. Die einzelnen Farbteile mussten bisher im Anschluss zusammengefügt werden, da sie nicht in einem Stück hergestellt werden konnten. Diese Arbeit verlängerte die Vorlaufzeiten für die Bauteilfreigabe.

Realistische Prototypen

Mit den neuen Geräten ist die Herstellung von transparenten, mehrfarbigen Deckgläser für Rückleuchten in einem Druckvorgang kein Problem. Darüber hinaus können in Zukunft transparente Bauteile in verschiedenen Farben und Strukturen mit über 500.000 Farbkombinationen gedruckt werden, die den Anforderungen des Design-Freigabeverfahrens von Audi entsprechen. „Das Design ist (…) einer der wichtigsten Faktoren in der Kaufentscheidung, daher ist es unerlässlich, dass wir in der Design- und Konzeptphase der Fahrzeugentwicklung höchste Qualitätsstandards einhalten“, sagt Dr. Tim Spiering, Leiter Audi Kunststoff 3D-Druck-Zentrum. „Daher müssen die Formen und Strukturen unserer Prototypen exakt mit den fertigen Bauteilen übereinstimmen. Sie dürfen keinen Verzug aufweisen, müssen von höchster Qualität und in Farbe und Transparenz absolut originalgetreu sein.“ Hier hat der 3D-Drucker als wertvolle Hilfe erwiesen, da er Texturen und Farben exakt nach Designvorgaben herstellt. Diese Prototypen sind unerlässlich, um Entwicklungskonzepte zu bewerten und Designentscheidungen zu treffen. So kann das Gerät dazu beitragen, den Ablauf von der Designanfrage bis zum fertigen Prototypen um bis zu 50 Prozen beschleunigen.

Erfahrungen gezielt aufgebaut

Dr. Spiering und sein 24-köpfiges Team bauen bei Audi seit Jahren gezielt Erfahrungswissen mit dem 3D-Druck in Kunststoff auf und beraten auch dazu. Bereits im Jahr 2002 wurde in die ersten Stratasys FDM-3D-Drucker investiert, mittlerweile stehen dem Team zehn 3D-Drucker zur Verfügung, darunter einige FDM- und PolyJet-3D-Drucker des gleichen herstellers. Andy Middleton, President EMEA bei Stratasys, schaut sich genau an, welche Aufgaben die eigenen Drucker bei Audi künfig übernehmen werden: „Wir sind gespannt, wie Audi künftig unsere FDM- und PolyJet-Technologien in neuen Anwendungsbereichen einsetzt, um die Effizienz im gesamten Entwicklungsablauf weiter zu steigern.“

In der Prototypenherstellung von Deckgläsern für Rückleuchten wird Audi die Vorlaufzeiten um bis zu 50% reduzieren können. (Bild: Stratasys GmbH)

Bild: Stratasys GmbH


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