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3D-Printing – Druckfrisch produzieren

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Es klingt nach Zukunftsmusik, ist aber bereits normaler Arbeitsalltag bei Opel: Hardware aus dem 3D-Drucker. Das Team um Virtual Simulation Engineer Sascha Holl entwickelt in Rüsselsheim Montagewerkzeuge, die jetzt bei der Fertigung des ADAM und des ADAM ROCKS in Eisenach zum Einsatz kommen. Der Kollege hat uns erklärt, wie er Druck macht.

Opel ADAM ROCKS mit Werkzeugen aus dem 3D-Drucker Wo setzen Sie gedruckte Werkzeuge ein?
Für den ADAM ROCKS zum Beispiel benutzen wir eine per 3D-Drucker gefertigte Montagelehre, die uns hilft, den Schriftzug an der Seitenscheibe anzubringen. Früher mussten wir das etwas umständlich mit einer Gießform machen. Um die Frontscheibe bei der Montage mittig positionieren zu können, haben wir eine Einführhilfe konzipiert. Auch wenn es darum geht, die Chrom-Trittleiste an die Türausschnitte des ADAM ROCKS zu kleben oder das Swing Top-Stoffdach anzubringen, helfen unsere Erzeugnisse. Momentan nutzen wir rund 40 solche Montagewerkzeuge und -lehren.

Welches Material nutzen Sie?
Wir wenden zwei Druckverfahren an: das Fused Deposition Modeling (FDM) und das Selective Laser Sintering (SLS). Bei FDM wird leichter, robuster und vielseitig einsetzbarer ABS-Kunststoff geschmolzen und schichtweise in der gewünschten Form wieder aufgebaut. Jede Lage ist ein viertel Millimeter dick. Hohlräume oder Überhänge werden von der 3D-Software ausgefüllt. Überschüssiges Material waschen wir in einer Art Spülmaschine mit einer speziellen Lauge weg. Man kann sich das so vorstellen wie beim Brücken- oder Balkonbau. Da müssen ja auch hoch- oder vorstehende Elemente unterbaut und abgestützt werden, bis alles ausgehärtet ist. Dann erst wird das Traggerüst entfernt. Den FDM-Drucker nutzen wir eher für kleinere Werkzeuge und Prototypen während der Werkzeugentwicklung. Mit der SLS-Anlage dagegen können große Montagelehren produziert werden, die gegebenenfalls auch aus mehreren verbundenen Teilen bestehen. Bei diesem Verfahren wird per Laser ein Polyamid-Pulver aufgeschmolzen und ebenfalls schichtweise in Form gebracht.

Opel Virtual Simulation Engineer Sascha Holl mit dem ADAM ROCKS und Werkzeugen aus dem 3D-Drucker Warum überhaupt 3D-Druck?
Weil dieses Verfahren ebenso einfach wie genial ist. Bisher haben wir Montagelehren wie für den ADAM-Schriftzug mit einer gefrästen Negativform und Harz aufwendig per Hand hergestellt. Dank 3D-Druck können wir die Fertigungskosten um bis zu 90 Prozent reduzieren. Ein Druckauftrag dauert je nach Größe nur vier bis acht Stunden. Unsere Produkte sind leichter, aber trotzdem sehr stabil, ich kann sie besser bearbeiten und ich kann sie quasi auf den Monteur anpassen. Oder auf das Auto, falls sich da kurzfristig in der Entwicklung etwas ändert. Das sind nur ein paar Klicks am Computer. Den fertigen Datensatz kann ich dann ganz einfach an unseren örtlichen 3D-Drucker schicken, der das Werkzeug dann anfertigt. Falls das Teil ebenfalls in einem anderen Werk, irgendwo auf der Welt, benötigt wird könnte der Datensatz ganz einfach via Netzwerk verschickt werden – zum Beispiel in die USA. Dort kann das Montagewerkzeug dann auf den örtlichen Druckern gebaut werden.

Und wie sieht die Zukunft aus?
Wir wollen 3D-Druck so oft wie möglich einsetzen. Mittlerweile nutzen auch schon die Kollegen in der Lackiererei gedruckte Abstandshalter, damit die Motorhaube während des Farbauftrags offen bleibt. So wie die Entwicklung dieser Technologie voranschreitet, können wir uns vorstellen, bald nicht mehr nur Werkzeuge aus Kunststoff zu drucken, sondern auch aus Metall.

Opel Virtual Simulation Engineer Sascha Holl mit dem ADAM ROCKS und Werkzeugen aus dem 3D-Drucker Opel Virtual Simulation Engineer Sascha Holl mit dem ADAM ROCKS und  Werkzeugen aus dem 3D-Drucker