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Additive Fertigung verhilft den Fahrzeugherstellern zur Nachhaltigkeit

Stratasys Staff Writer
Stratasys Staff Writer May 09, 2023
May 09, 2023

Einbindung nachhaltiger Fertigungsmethoden mit 3D-Druck in den Fahrzeugbau

Die Einführung klimafreundlicherer Verfahrensweisen sowie die Einschränkung von umweltschädlichen Tätigkeiten stellen für die Automobilindustrie ständige Herausforderungen dar. Herkömmliche Fertigungstechniken wie Feinguss, Spritzguss und Zerspanung bringen erhebliche negative Auswirkungen auf die Umwelt mit sich. 

Die Automobilindustrie hat diese Herausforderung erkannt und setz nachhaltige Fertigungsmethoden ein, um ihren CO₂-Fußabdruck zu reduzieren. Zu diesen Methoden zählt auch die additive Fertigung. Nachfolgend erläutern wir vier Wege, mit denen Fahrzeugherstellen mithilfe von 3D-Druck mehr Nachhaltigkeit erreichen:  

1. Geringerer Materialverbrauch

Dank additiver Fertigung können Fahrzeughersteller ausschließlich das zur Herstellung eines Teils erforderliche Material nutzen. Dadurch werden bei der Produktion Abfall, Energieverbrauch und Maschinenemissionen reduziert.  

Bei herkömmlichen Fertigungstechniken wie Spritzguss oder Zerspanung wird mehr Material verbraucht, wodurch mehr Abfall entsteht. Durch die geringeren Abfälle leistet die additive Fertigung einen Beitrag zur Minderung der Umweltverschmutzung. Zudem ist das bei der additiven Fertigung eingesetzte Material oft recycelbar. Dadurch wird das Verfahren noch nachhaltiger. 

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2. Umweltfreundliche Materialoptionen 

Umweltfreundlichere Fahrzeughersteller verwenden Polymermaterialien aus nachhaltigen Quellen wie recyceltem Kunststoff, Maisstärke und Sojabohnen. Diese Materialien stellen eine hervorragende Alternative zu den herkömmlichen, nur schwer recycelbaren Polymeren auf Erdölbasis dar, die gemeinhin auf Mülldeponien landen.  

Durch den Einsatz von umweltfreundlichem Material verringern Fahrzeughersteller ihren CO₂-Fußabdruck und leisten einen Beitrag zu einer nachhaltigeren Umwelt.

 

3. Weniger Transport und Versand 

Seit jeher waren Fahrzeughersteller auf eine globale Lieferkette angewiesen. Durch Versand und Transport kam es zu einem enormen CO₂-Fußabdruck. Dank der jüngsten Fortschritte in der Technologie der additiven Fertigung können Hersteller die Teile jedoch selbst herstellen. 

Dadurch reduzieren sich die CO₂-Emissionen durch Transport erheblich. Der geringere Transportbedarf von Fahrzeugherstellern senkt nicht nur dem CO₂-Fußabdruck, sondern spart auch Kosten. 

General Motors nutzte beispielsweise additive Fertigung als alternative Lösung für die Fertigung einer Hängeförderplatte. Bei der vorhandenen Förderanlage kam es gelegentlich durch übermäßiges Werkzeuggewicht zu Ausfallzeiten. Es wurden Heber aus Aluminium als leichtere Alternative in Betracht gezogen, doch diese erforderten eine externe Instandhaltung und Reparatur. Deshalb wurde nach einer alternativen Lösung gesucht.

GM 3D-druckte mit dem FDM®-Material Nylon 12CF (Kohlenstofffaser) die Heber für die Hängeförderplatte mit dem Drucker F900™. Das Material ist leichter als Aluminium und zeichnet sich dennoch durch hervorragende Steifigkeit und Festigkeit aus.

Bei diesem Beispiel kam es dank 3D-Druck zu einer schnellen Produktion von Ersatzteilen. Zudem wurden spezielle Schweiß- und Instandhaltungsarbeiten im Zusammenhang mit den Aluminiumhebern überflüssig.

Stratasys CEO, Dr. Yoav Zeif

„Durch additive Fertigung entsteht eine digitale Lieferkette, die nicht nur Vorteile hinsichtlich der Nachhaltigkeit mit sich bringt, sondern auch viele Anforderungen der Verbraucher besser erfüllt.“

4. Prototyping vor Serienproduktion.  

Ein wesentlicher Vorteil der additiven Fertigung besteht im beschleunigten Prototyping und Prüfen. Dank additiver Fertigung können Designer und Entwickler Prototypen zur Fehleranalyse und Entwurfsoptimierung vor der endgültigen Produktion des Projekts erstellen.  

So werden in erheblichem Maße Zeit, Geld und Ressourcen eingespart, da die gefertigten Teile der Endversion entsprechen und sofort eingesetzt werden können. Die Fertigung und Prüfung von Prototypen innerhalb von Tagen statt Wochen oder Monaten ermöglicht den Fahrzeugherstellern eine erhebliche Verringerung des CO₂-Fußabdrucks. 

Annäherung an eine nachhaltige Automobilindustrie.

Die Automobilindustrie werden zunehmend nachhaltiger. Bei der Einhaltung dieses Ziels spielt die additive Fertigung eine wichtige Rolle. Durch Einführung der additiven Fertigung können Fahrzeughersteller den CO₂-Fußabdruck ihres Betriebs senken. Der Einsatz umweltfreundliche Materialien und die unternehmenseigene Produktion von Teilen spart in erheblichem Maße Zeit, Geld und Ressourcen.  

Additive Fertigung ist eine nachhaltige Lösung, mit der die Automobilindustrie ihre negativen Auswirkungen auf die Umwelt reduzieren und den Weg in eine nachhaltigere Zukunft ebnen kann.

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Stratasys CEO, Dr. Yoav Zeif

„Intelligente additive Fertigungssysteme, die als digitale Lieferkette vernetzt sind, können – mit Unterstützung von materialwissenschaftlichen Innovationen – weit über ihren derzeit geringen Anteil an der globalen Fertigung hinaus weiter wachsen. Dadurch werden bei besserer Leistung und kürzeren Markteinführungszeiten sowohl Abfall als auch Energieverbrauch gesenkt. Letztendlich werden wir davon profitieren, die Dinge intelligenter und mithilfe nachhaltiger additiver Fertigungstechnologien herzustellen.“

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