Die Fertigung von Blechteilen für den Automobilbau hat sich prinzipiell über die letzten 100 Jahre kaum verändert. Aus einer flachen Blechtafel wird die Form des Teils mit Hilfe eines Stempels ausgestanzt und dann mit einer Tiefziehpresse in einem oder mehreren Schritten in Form gebracht. Dazu sind für jedes Teil mehrere, extra gefertigte Werkzeuge von nöten. Kein Problem in der Serienfertigung, bei der sich die Kosten für den Betrieb von riesigen Pressmaschinen über die angefertigten Seriestückzahlen wieder rentieren.
Aber wie ist es, wenn Jahrzehnte später ein paar Stück dieses Teils reproduziert werden sollen und die Stempel und Matrizen nicht mehr zur Verfügung stehen?
Originaler Motorhalter aus Stahl in blau hinten. Reproduziertes Alu-Ersatzteil im Vordergrund.
Im Falle dieses Motorhalters für eine Enduro, brachte eine Kombination aus modernen und klassischen Fertigungstechniken, sowie die computergestützte Konstruktion den Erfolg. Nach dem Digitalisieren des Originaleteils kann in der Software ein passendes Ersatzteil konstruiert werden. Berücksichtigt werden muss dabei einerseits, die zu erwartenden Belastungen auf das Ersatzteil, andererseits die Montagepunkte und der verfügbare Bauraum.
Zusätzlich muss es konform mit den Richtlinien des späteren Fertigungsverfahrens sein. Um Kosten zu sparen, muss die Geometrie des Ersatzteils so verändert werden, dass weniger Arbeitsschritte beim Fertigen nötig sind. Dabei hilft wieder die CAD Software. Hier kann man nicht nur den Biegeprozess simulieren, sondern auch das Bauteil digital vermessen, um festzustellen inwieweit das reproduzierte Teil vom Originalteil abweichen wird. Im Zweifelsfall kann zur Überprüfung auch günstig und schnell ein Prototyp per FDM 3D-Druck hergestellt und am Fahrzeug getestet werden.
3D Modell des Originalteils in blau, darüber in rot transparent das Ersatzteil.
In rot transparent das simulierte Biegeteil. In grün das abgewickelte Blech.
Auf eine Ebene abgewickelt kann die Kontur des Teils vollautomatisch im Laserschnitt aus einer Aluminium-Blechtafel gefertigt werden. Anschließend wird es mittels Biegewerkzeugen in 3 Schritten in die finale Form gebracht. Für keiner dieser Abläufe sind spezielle Maschinen nötig und der manuelle Aufwand ist minimal. So lässt sich im Vergleich zu allen anderen Optionen ein kosteneffizientes Teil herstellen, das nebenbei auch nur die Hälfte des Originals wiegt, sowie allen technischen Anforderungen genügt.
Auch wenn sich viele Ersatzteile bereits preiswert durch 3D Druck realisieren lassen, gibt es auch spezielle Fälle wie diesen, in dem eine Kombination aus mehreren Fertigungstechniken effizienter ist. Mehr zum Thema 3D-Druck finden sie in unserem Blog.
