Sabrina Kolb
18.07.2014
Hinter den Kulissen
Passt wie gedruckt

In einem unscheinbaren Gebäude wird bei Audi in den Modellbau-Werkstätten an der Zukunft gearbeitet. Mithilfe von 3D-Druckern fertigen die Ingenieure und Designer Einzelteile und Prototypen für die Autos von übermorgen.

Passt wie gedruckt

Ein 3D-gedrucktes Lüftungsgitter besteht aus vielen Einzeilteilen, die zusammengesteckt werden müssen

Stefan Reindl und Michael Retzer beschäftigen sich mit Bauteilen, die auf den ersten Blick nicht aussehen, als wären sie Bestandteil eines Autos. Denn die ungewöhnlich geformten Kunststoffgebilde, Rohre und Gitter sind Einzelstücke und noch dazu Vorserienbauteile. Gering ist also die Chance, eines der Stücke wiederzuerkennen, wenn man nicht weiß, worum es sich handelt.

Das Besondere daran ist: All diese Teile werden mit verschiedenen 3D-Druckern hergestellt. Das Verfahren ist als „Rapid Prototyping“ bekannt, weil in kürzester Zeit kleinere dreidimensionale Werkstücke hergestellt werden können. In den Modellbau-Werkstätten von Audi sind derzeit sieben Anlagen im Einsatz, die mit vier verschiedenen Techniken arbeiten.

„Das hier“, sagt Stefan Reindl und deutet auf einen S-förmig geschwungenen Schlauch, „ist eine Zierleiste, die vorn in einen Scheinwerfer für einen Audi TT der zweiten Generation eingebaut wird.“ Er nimmt das Kunststoffgebilde in die Hand, dreht es in seine eigentliche Position und auf einmal erkennt man das unvergleichliche Zwinkern, das sich in jedem TT-Scheinwerfer dieser Modellgeneration wiederfindet. Lange bevor der Sportwagen in Produktion ging, haben die Ingenieure und Designer mit diesem und ähnlichen Teilen das Design immer wieder nachjustiert und verfeinert, bis es endlich so aussah, wie es aussehen sollte.

Von den sieben Anlagen arbeiten drei mit Stereolithografie (SLA). Ein ultravioletter Laser zeichnet dabei die Umrisse des zu druckenden Bauteils in ein Bad aus Kunstharz. Durch die Bestrahlung härtet das Harz aus, eine Plattform senkt sich anschließend schrittweise in das Bad hinab, damit der Laser die nächste Schicht zeichnen kann. Dieser Vorgang kann mehrere Stunden dauern, anschließend muss das gedruckte Objekt noch einige Zeit in einem UV-Nachvernetzungsschrank komplett aushärten, bevor es fertig ist.

Dem heimischen Tintenstrahldrucker ähnlich ist die Finelayer-Technik des Objet-Drucks. Beheizte Düsen spritzen schichtweise Kunststoff auf, der ebenfalls unter UV-Licht aushärtet. Anders funktioniert das Selektive Lasersintern (SLS). Hier schießt ein CO2-Laser auf feines, pudriges Pulver, das durch den Beschuss aushärtet und zu einem festen Körper schichtweise verschmilzt. Beim Fused Deposition Modeling (FDM) Verfahren wird, ähnlich einer Heissklebepistole, ein Kunststoffdraht aufgeschmolzen und Schicht für Schicht aufgespritzt.

Passt wie gedruckt

Die gedruckten Audi Ringe werden per Laservermessung exakt auf dem Singleframe-Grill des Audi A8 eingepasst

„Wir beliefern fast die gesamte Technische Entwicklung mit Bauteilen. Wenn es möglich ist, die gesuchte Komponente mit einem 3D-Drucker herzustellen, machen wir das auch“, sagt Michael Retzer. „Rapid Prototyping“ eignet sich vor allem für kleine und zerbrechliche Teile im und am Auto. Lüftungsgitter etwa, Bedienelemente im Cockpit oder eben auch Zierleisten am Scheinwerfer. Je nach Komplexität des Bauteils dauert ein solcher Druckauftrag wenige Stunden oder mehrere Tage. „Wir haben auch schon einen Singleframe-Kühlergrill mit dem Drucker hergestellt“, erzählt Stefan Reindl, „da lief das Gerät dann knapp vier Tage.“ Reindl und seine Kollegen planen längere Druckaufträge immer für das Wochenende ein, damit die Maschinen nicht stillstehen.

Stefan Reindl, der das Audi-Urgestein im 3D-Drucken ist, erinnert sich an die Anfänge des „Rapid Prototyping“ bei Audi: „Ende der Neunziger Jahre, als wir mit dem 3D-Drucken anfingen, haben wir beim Abschluss eines Druckauftrags alle begeistert neben der Maschine gestanden und darauf gewartet, dass sie fertig wird. Mit großen Augen haben wir das Teil dann aus dem Drucker genommen und vorsichtig zur Weiterverarbeitung getragen, in die Lackiererei etwa.“

Heute lacht er über seine Freude von damals, denn inzwischen ist „Rapid Prototyping“ ein fester Bestandteil bei der Herstellung von Prototypen. Die Scheinwerferleiste des Audi TT der zweiten Generation liegt mittlerweile in einer Vitrine für alte Bauteile, während die Kollegen schon an den Modellen der Zukunft werkeln.


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