GIFA 2023: voxeljet bringt vollautomatischen 3D-Druck in Serienproduktion der Automobilindustrie

Eine gemeinsame Vision geht nach Jahren der Forschung und Optimierung live: voxeljet und Loramendi präsentieren auf der diesjährigen Giesserei-Fachmesse GIFA ihr Leuchtturmprojekt für das BMW Group Werk Landshut. Im Rahmen ihres Kooperationsprojektes ICP (Industrialization of Core Printing) haben sie ein Verfahren samt vollautomatischer und integrierter Fertigungslinie zur anorganischen Großserienproduktion von Sandkernen mittels 3D-Druck entwickelt.

Durch den 3D-Druck zur Herstellung von Wassermantelkernen kann die Konstruktion des Zylinderkopfes für den BMW B48-Motor deutlich verbessert werden. Der anorganische Prozess schont die Umwelt und verbessert so auch die Arbeitsbedingung, da beim Abguss lediglich Wasserdampf entsteht. Gleichzeitig können die Effizienz und der Verbrauch des Motors durch das komplexe und Design der Kerne optimiert werden. Keine andere Technologie ermöglicht es, ein derart komplexes Element so (kosten-)effizient in Serie zu produzieren. Statt komplexer Einzelteile kann der Automobil-Hersteller den Kern nun vollständig im 3D-Druck herstellen. Die ICP-Fertigungslinie automatisiert und optimiert den einst manuellen und mühsamen Prozess komplett. Fünf voxeljet VX1300-X 3D-Drucker produzieren im Binder-Jetting-Verfahren nun wöchentlich vollautomatisch tausende Kerne. Diese werden anschließend in eigens von Loramendi entwickelten Entpackstationen, Mikrowellen und Reinigungszellen, entpackt sowie gehärtet und gesäubert und für den Abguss vorbereitet.

„In unserer Vision ist die vollautomatische Fertigungslinie der Standard, den wir erreichen wollen: Vier Jahre haben wir gemeinsam kreativ, mutig, innovativ und nachhaltig zusammengearbeitet. Das ICP-Projekt ist ein Meilenstein für uns und für die Automobilindustrie“, hebt Dr. Ingo Ederer, voxeljet-Gründer und CEO, hervor.

Der VX1300-X 3D-Drucker ist ein auf die additive Massenfertigung ausgelegter 3D-Drucker. Eine höchst leistungsfähige Prozesseinheit ermöglicht bidirektionales Beschichten und gleichzeitiges Bedrucken des Baufeldes. Damit erreicht der VX1300-X beispiellos kurze Schichtzeiten und hohe Output-Volumina. Auch im Mehrschichtbetrieb und Dauereinsatz, das macht ihn ideal für die Serienproduktion. Mit einer vollautomatisierten Nachbearbeitungszelle werden die komplexen Sandkerne für den Metallguss vorbereitet und in den bestehenden Gussprozess integriert. Der werkzeuglose Aufbau der Sandkerne ermöglicht Variantenwechsel in konkurrenzloser Geschwindigkeit. Ganz ohne aufwändigen Werkzeugwechsel und Ruhezeiten der Produktion.

voxeljet präsentiert auf der GIFA weitere Innovationen wie einen völlig neuartigen Bootspropeller. Für Sharrow Marine LLC in Detroit fertigt das Unternehmen aus Friedberg PMMA 3D-Druck-Modelle für den preisgekrönten Bootspropeller Sharrow MX-1. Dieser ist effizienter, schneller und vor allem deutlich leiser als andere Propeller. 3D-gedruckte PMMA-Modelle von voxeljet in Kombination mit metallischem Feinguss ermöglichen ein Design, das konventionelle Fertigungstechnologien an ihre Grenzen bringt und nur dank additiver Fertigung möglich ist.