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Neu Erstes Lkw- Metall Ersatzteil aus dem 3D-Drucker

| von Dörte Neitzel

Das erste 3D-gedruckte Ersatzteil aus Metall von Mercedes-Benz Lkw, eine Thermostatabdeckung für Lkw und Unimog aus älteren Baureihen, hat alle Instanzen der strengen Qualitätssicherung bei Mercedes-Benz bestanden und feiert nun seine Premiere. Das nur in geringen Stückzahlen nachgefragte Ersatzteil kommt in älteren Lkw und Unimog zum Einsatz, deren Produktion bereits vor rund 15 Jahren ausgelaufen ist.

Im Bereich Customer Services & Parts von Mercedes-Benz Lkw wurde der automobile 3D-Druck vor einem Jahr in den Produktionsbereichen im After-Sales- und Ersatzteilgeschäft eingeführt. Seitdem wurde der Einsatz 3D-Druckverfahren für Kunststoff-Ersatzteile ständig weiterentwickelt und ausgeweitet. Der 3D-Druck im Bereich hochwertiger Kunststoffteile hat sich seitdem erfolgreich als zusätzliche Produktionsmethode etabliert und eignet sich vor allem zur Herstellung kleinerer Stückzahlen.

Metallteile in modernster 3D-Technologie eröffnen neue Möglichkeiten

Nun kommen Metallteile aus dem 3D-Drucker hinzu. Sie 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. 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.

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

Selektives Laserschmelzen als Verfahren

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 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.

Bild: Mr.Exen/Shutterstock.com

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