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

Additive Fertigung Mercedes-Benz Lkw: Erstes Ersatzteil aus dem 3-D-Drucker

03.08.2017Redakteur: Christian Otto

Mercedes-Benz Lkw hat ein erstes Ersatzteil aus Aluminium im 3-D-Drucker hergestellt. Künftig könnten Ersatzteile so direkt vor Ort entstehen.

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Im Bauraum des Laserdruckers ist erstmals eine metallische Thermostatabdeckung durch selektives Laserschmelzen (SLM) entstanden.
(Bild: Daimler AG)

Mercedes-Benz Lkw hat das erste Ersatzteil im 3-D-Druckverfahren erstellt: eine Thermostatabdeckung für Lkw und Unimog älterer Baureihen. Die Anforderungen an Funktion, Zuverlässigkeit, Langlebigkeit und Wirtschaftlichkeit sind dabei identisch mit Bauteilen aus konventioneller Fertigung. Metallteile aus dem 3D-Drucker sollen sich durch sehr hohe Belastbarkeit und Hitzebeständigkeit auszeichnen und dadurch vor allem bei der Fertigung von mechanisch und thermisch stark beanspruchten Bauteilen in kleinen Stückzahlen überzeugen. Metallische Bauteile können laut Daimler in beliebigen Geometrien und Stückzahlen auf Knopfdruck produziert werden.

Den Start macht die 3-D-Ersatzteilproduktion selten georderter Aluminiumteile. Sie zeichnen sich nach Unternehmensangaben 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 3-D-gedruckte Metallteile in kleiner Stückzahl wirtschaftlich produziert werden.

Ersatzteile vor Ort fertigen

Künftig könnte der 3-D-Metalldruck eine dezentralisierte und somit erheblich beschleunigte Produktion direkt vor Ort in den Produktionsstandorten des Herstellers ermöglichen – und so die Ersatzteilverfügbarkeit verbessern. Im Vergleich zum selektiven Lasersintern (SLS) im Kunststoffbereich kommt beim 3-D-Druck metallischer Bauteile das selektive Laserschmelzen (Selective Laser Melting, kurz: SLM) zum Einsatz. Dabei wird beispielsweise 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 das dreidimensionale Aluminium-Metallteil fertiggestellt ist. Es ist dann auch für den Einsatz in hohen Temperaturbereichen geeignet.

Renault Trucks hat einen Konzeptmotor entwickelt, der mittels additiv gefertigter Bauteile 120 Kilogramm leichter ist als der vergleichbare Ausgangsmotor. Im Bild ein topologieoptimierter und gedruckter Kipphebel.

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