Mercedes-Benz Lkw: Metall-Ersatzteil aus dem 3D-Drucker

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Bei Mercedes-Benz Lkw folgt der nächste Schritt im
3D-Druckverfahren: Das erste gedruckte Ersatzteil aus Metall, eine
Thermostatabdeckung für Lkw und Unimog aus älteren Baureihen, hat alle Instanzen der strengen Qualitätssicherung bestanden und feiert nun seine Premiere. Damit
übernimmt Mercedes-Benz Lkw nun auch bei Metall-Bauteilen die
Technologieführerschaft im anspruchsvollen Segment modernster
3D-Druckverfahren.

Andreas Deuschle, Leiter Marketing & Operations im
Geschäftsbereich Customer Services & Parts Mercedes-Benz Lkw,
versichert: „Wir stellen auch bei 3D-Metallteilen dieselbe
Funktionalität, Zuverlässigkeit, Langlebigkeit und
Wirtschaftlichkeit sicher wie aus konventioneller Fertigung.“

Im Bereich Customer Services & Parts von Mercedes-Benz Lkw hat
der automobile 3D-Druck vor einem Jahr seinen Siegeszug durch die
Produktionsbereiche Ersatzteilgeschäft angetreten. Seitdem hat
Customer Services & Parts den Einsatz modernster
3D-Druckverfahren für Kunststoff-Ersatzteile ständig
weiterentwickelt und ausgeweitet. Der 3D-Druck im Bereich qualitativ
hochwertiger Kunststoffteile hat sich heute bereits erfolgreich als
zusätzliche Produktionsmethode etabliert und eignet sich vor allem
zur Herstellung kleinerer Stückzahlen.

Metallteile aus dem 3D-Drucker zeichnen sich durch sehr hohe
Belastbarkeit und Hitzebeständigkeit aus und überzeugen dadurch vor
allem bei der Fertigung von mechanisch und thermisch stark
beanspruchten Bauteilen in kleinen Stückzahlen. Metallische Bauteile
können in beliebigen Geometrien und Stückzahlen ‚auf Knopfdruck‘
produziert werden. Den Start macht die 3D-Ersatzteilproduktion selten
georderter Aluminiumteile. Sie zeichnen sich durch eine nahezu
100-prozentige Dichte und eine höhere Reinheit als herkömmliche
Spritzgussteile aus Aluminium aus. Neben der guten Festigkeit und
Härte sowie der hohen dynamischen Belastbarkeit erfordert ihre
Produktion keine kostenintensive Entwicklung und/oder Anschaffung von
Spezialwerkzeugen. Denkbare Einsatzbeispiele sind Metallteile in der
Motorperipherie aber auch im Motor selbst sowie in Kühlaggregaten,
Getrieben, Achsen oder Fahrgestellen. Insbesondere bei komplexen
Strukturen können 3D-gedruckte Metallteile in kleiner Stückzahl für
nicht allzu häufig nachgefragte Ersatzteile, Sonderteile sowie
Klein- und Klassikserien wirtschaftlich produziert werden.

„Die Ersatzteilverfügbarkeit ist für unsere Kunden essentiell
– egal, welches Alter das Fahrzeug hat oder wo der Lkw steht. Der
besondere Mehrwert der 3D-Drucktechnologie liegt darin, dass sie die
Schnelligkeit und Flexibilität, vor allem in der Produktion von
Ersatz- und Sonderteilen erhöht. Das bietet völlig neue
Möglichkeiten, unseren Kunden auch lange nach Serienauslauf
Ersatzteile schnell und zu weiterhin attraktiven Preisen zu bieten“
, fasst Deuschle zusammen.

Künftig könnte der 3D-Metalldruck eine dezentralisierte und
somit erheblich beschleunigte Produktion direkt vor Ort in den
weltweiten Produktionsstandorten erlauben. Dies würde die
Ersatzteilverfügbarkeit nochmals optimieren: kostspielige
Lagerhaltung und damit verbundene Transportprozesse werden
überflüssig, die Lieferzeit zum Kunden weiter verkürzt.

Die neue Thermostatabdeckung ist ein Beispiel für die
wirtschaftliche Ersatz- und Sonderteilproduktion in Top-Qualität,
die der Einsatz des 3D-Druckverfahrens für hoch belastbare
Metallbauteile aus einer Aluminium-Spritzgusslegierung erlaubt. Das
nur in geringen Stückzahlen nachgefragte Ersatzteil kommt in älteren
Lkw und Unimog zum Einsatz, deren Produktion bereits vor rund 15
Jahren ausgelaufen ist. Dieses Beispiel zeigt, dass Customer Services
& Parts die Herstellung von Bauteilen, die nicht mehr in
aktuellen Serienfahrzeugen verbaut oder nur in kleinsten Auflagen als
Kundensonderwunsch produziert werden, zu vertretbaren Kosten anbieten
kann. Durch die fortschreitende Digitalisierung können selbst
hochspezifische Bauteile aus Metall auch noch nach vielen Jahren bei
Mercedes-Benz Lkw bestellt und auf Abruf geliefert werden: schnell,
wirtschaftlich, in entsprechender Stückzahl sowie in einer stets
gleichbleibenden Originalqualität.

Im Vergleich zum selektiven Lasersintern (SLS) im
Kunststoffbereich kommt beim 3D-Druck metallischer Bauteile das
selektive Laserschmelzen (Selective Laser Melting, kurz: SLM) zum
Einsatz. Dabei wird beispielsweise im Fall der Thermostatabdeckung
der pulverförmige Aluminium-Silizium-Werkstoff (ALSi10Mg) in
einzelnen Schichten aufgetragen und von einer Energiequelle – in der
Regel durch einen oder mehrere Laser – verschmolzen. Nach der
Vollendung einer Schicht wird automatisch eine neue Pulverschicht
aufgetragen, und der Verschmelzungsprozess beginnt erneut. Dieser
Vorgang wiederholt sich bis zur Fertigstellung eines hochfesten
dreidimensionalen Aluminium-Metallteils, das sich auch für den
Einsatz in hohen Temperaturbereichen eignet. Durch den schichtweisen
Aufbau ergeben sich zudem Gestaltungsfreiheiten, die keine andere
Produktionsmethode bietet. (dpp-AutoReporter/wpr)