3D-Druck sichert Geschäfte

Dank der Erstellung von physikalischen 3D-Modellen spart sich die Hydroforming Design Light AB viel Zeit und Geld. Grund: Die Schweden stellen mit den gedruckten und farbigen Prototypen sicher, dass Teile passen, bevor in die Werkzeugbereitstellung investiert wird. Maßgeblich beteiligt am Erfolg sind 3D-Drucksysteme von Z Corporation.

Das Innenhochdruckumformen (IHU) ist eine Technik zur Metallumformung, die stabilere, leichtere und potenziell komplexere Produkte hervorbringt. IHU verwendet Druckwasser, um Aluminium oder Stahl in geschlossenen Werkzeugformen aufzuweiten. Die konsistente und gleichmäßige Kraft minimiert die Schwachstellen, die gestanzte und tiefgezogene Teile oftmals aufweisen. In der Automobil- und Luftfahrtbranche ist IHU schon lange beliebt. Nun hat das schwedische Unternehmen Hydroforming Design Light AB eine Möglichkeit gefunden, den Prozess so zu verändern, dass er erschwinglicher und auch für Produktionsläufe mit geringerer Stückzahl geeignet ist. Das Unternehmen setzt weniger Druck ein, und gleicht dies durch Hydraulik und mechanische Sperren aus.

„Zum ersten Mal können Unternehmen IHU-Teile von hoher Qualität in so geringen Stückzahlen wie 500 pro Jahr herstellen“, erläutert Peter Alm, Design Manager und Mitinhaber des Unternehmens. Trotzdem sind die Produktionsanlagen immer noch teuer. Deswegen wollen die Schweden zeigen, dass der Wert des IHU-Verfahrens zum Herstellen der Produkte diese Zusatzkosten rechtfertigt. Peter Alm analysiert diese relativen Vorteile mithilfe von Computersimulationen des IHU-Prozesses und führt Designanalysen für IHU-geformte Teile durch. Seine AutoForm-Software zeigt die starken und schwachen Stellen fertiger Teile an. Ursprünglich gab die Hydroforming Design Light AB genau diese Analyseinformationen an Kunden in Form von PowerPoint-Präsentationen weiter, die allerdings nicht immer klar verständlich waren.

Im Februar 2007 erwarben die Schweden deswegen einen 3D-Drucker der Firma Z Corporation, die die schnellsten 3D-Drucker der Welt herstellt und außerdem die einzigen, die Objekte mehrfarbig bedrucken können. Die Farbe war ausschlaggebend für die Hydroforming Design Light AB, da ihre Ergebnisse der Finite-Elemente-Methode nach Branchenstandard in Regenbogenfarben dargestellt werden. Leuchtende rote Stellen auf einem Designteil bedeuten starke Krafteinwirkung oder eine mögliche Schwachstelle. Blaue Stellen bedeuten geringe Krafteinwirkung oder große Stärke des Teils.

Die Hydroform Design Light AB hat mit dem Spectrum Z510 physikalische 3D-Modelle von Designteilen in Vollfarbe erstellt, um den Kunden genau zeigen zu können, wieso ihre Modelle gestanzten oder gezogenen Teilen überlegen sind. „Die Macht, ein maßstabsgetreues physikalisches Modell in den Händen zu halten, es zu drehen, anzufassen, zu untersuchen, darf nicht unterschätzt werden“, so Alm. „Das Modell macht eine PowerPoint-Darstellung der Analyseergebnisse überflüssig. Die Kunden sind beeindruckt und nehmen die Informationen besser auf. 3D-Druck mit Z Corporation hat unsere Möglichkeiten, den Mehrwert IHU-geformter Teile zu zeigen, grundlegend verändert und damit auch unsere Geschäfte gesichert.”

Die Erstellung von physikalischen 3D-Modellen spart außerdem Zeit und Geld, da sichergestellt werden kann, dass die Teile bei der Werkzeugbereitstellung und Teilemontage perfekt passen. „Wir nehmen nicht an – wir wissen – dass ein Teil passt, bevor wir in die Werkzeugbereitstellung investieren“, sagt Alm. „Tatsächlich drucken wir oft Schnittmodelle von Bauteilen, wie zum Beispiel einem Motor, mit einem eingebetteten Teil im Innern.“

Die Designzyklen des Unternehmens bewegen sich zwischen einer Woche und drei Monaten, je nach Produkt, und sie werden immer kürzer, meint Alm: „Da wir den Kunden unseren Wert nun besser vermitteln und Fehler bei Design und Herstellung vermeiden können, war es uns möglich, unseren Design- und Produktionszyklus um etwa 40 Prozent zu verkürzen.“ Genauso wichtig: Die Kunden sind vom 3D-Drucken beeindruckt. „Rapid Prototyping, also der schnelle Prototypenbau, ist in Schweden noch nicht sehr verbreitet“, sagt Alm. Mit dem 3D-Druck können wir uns als Technologieführer positionieren, was genau die richtige Message ist, denn schließlich sind wir Technologieführer.“

www.zcorp.com

www.designlight.se