Hochleistungs-3D-Druck: Bosch setzt auf additive Metallfertigung
Bosch investiert sechs Millionen Euro in ein Metall-3D-Druckzentrum. Der neuer Drucker soll eine nachhaltige Produktion von Metallteilen ermöglichen.
Die 3D-Experten bei Bosch können mit der neuen Anlage eine breite Vielfalt an Metall-Bauteilen drucken - wie hier das Gehäuse eines Lenkgetriebes.
Foto: Bosch
Bosch setzt auf additive Metallfertigung und hat für seinen Standort Nürnberg einen neuen 3D-Metalldrucker angeschafft. Mit dieser Anlage will das Unternehmen seine Produktionskapazitäten erweitern und komplexe Metallbauteile effizienter herstellen. Besonders die Automobilindustrie soll von den neuen Möglichkeiten profitieren. Bosch ist damit der erste Tier-1-Zulieferer in Europa, der eine Metall-3D-Druckanlage dieser Leistungsklasse betreibt.
Inhaltsverzeichnis
Warum Bosch auf Metall-3D-Druck setzt
Metallbauteile spielen eine zentrale Rolle in vielen Industriezweigen. Ihre Herstellung ist oft mit langen Entwicklungs- und Produktionszeiten verbunden. Insbesondere bei Prototypen oder Kleinserien sorgt der klassische Fertigungsprozess für hohe Kosten und Verzögerungen. Durch den Einsatz der neuen 3D-Drucktechnologie will Bosch diesen Herausforderungen begegnen.
„Mit der Neuanschaffung steigern wir unsere Produktivität und Geschwindigkeit in der Herstellung von Metallteilen – und damit unsere Wettbewerbsfähigkeit“, erklärt Alexander Weichsel, kaufmännischer Werkleiter in Nürnberg. Die neue Technologie erlaubt es, hochkomplexe Bauteile mit bislang unerreichter Präzision und Schnelligkeit herzustellen. Angeschafft und installiert wurde hierbei ein Metall-3D-Drucker NXG XII 600 der Firma Nikon SLM Solutions.
Die Anlage arbeitet mit zwölf Hochleistungslasern, die Metallpulver Schicht für Schicht aufschmelzen. So entstehen Bauteile mit hoher mechanischer Belastbarkeit und feinen inneren Strukturen. Im Vergleich zu konventionellen Fertigungsmethoden ist der Druckprozess bis zu fünfmal schneller. Besonders komplexe Strukturen wie geschwungene oder innenliegende Kanäle, die mit herkömmlichen Verfahren nicht oder nur mit großem Aufwand realisierbar wären, lassen sich problemlos drucken. So entsteht eine völlig neue Gestaltungsfreiheit in der Konstruktion.
Verkürzte Entwicklungszeiten und höhere Flexibilität
Der größte Vorteil des Metall-3D-Drucks ist die direkte Umsetzung von digitalen Konstruktionsdaten in physische Bauteile. Werkzeuge wie Gussformen oder Fräswerkzeuge entfallen. Dadurch reduziert sich die Entwicklungszeit erheblich. „Wir wollen gegenüber dem klassischen Fertigungsprozess Geschwindigkeit aufnehmen und mit dieser neuen Technologie Produkte schneller auf den Markt bringen“, betont Jörg Luntz, technischer Werkleiter in Nürnberg.
Ein anschauliches Beispiel für den Zeitgewinn ist die Fertigung eines Motorblocks. In der konventionellen Produktion kann allein die Herstellung der Gussform bis zu 18 Monate dauern. Im 3D-Druckverfahren entfällt dieser Schritt vollständig. Stattdessen werden die digitalen Design-Daten direkt an die Druckanlage übermittelt. Bereits nach wenigen Tagen liegt ein fertiger Prototyp vor. Dadurch lassen sich Entwicklungszyklen deutlich verkürzen und Anpassungen in kürzester Zeit umsetzen.
Breite Anwendungsfelder für die neue Technologie
Die Metall-3D-Druckanlage von Bosch eröffnet zahlreiche neue Möglichkeiten in der Fertigung. Sie kann unter anderem für folgende Bauteile eingesetzt werden:
- Gehäuse für Elektromotoren
- Komponenten für E-Achsen
- Bauteile für Wasserstoff-Technologien
- Hochleistungsmotorblöcke für den Rennsport
Mit einer Druckgeschwindigkeit von bis zu 1.000 Kubikzentimetern Metall pro Stunde ist die neue Anlage nicht nur für Prototypen geeignet. Sie ermöglicht auch eine großindustrielle Serienfertigung. Unter Volllast kann das System innerhalb eines Jahres Metallteile mit einem Gesamtgewicht von rund zehn Tonnen produzieren.
Nachhaltigkeit durch Materialeinsparung und Energieeffizienz
Neben Effizienz und Schnelligkeit spielt auch die Nachhaltigkeit eine entscheidende Rolle. Die additive Fertigung reduziert den Materialeinsatz erheblich. Während bei konventionellen Verfahren oft große Mengen Metallabfall entstehen, da Material aus einem Rohling herausgefräst wird, kommt beim 3D-Druck nur die tatsächlich benötigte Materialmenge zum Einsatz. Das spart Rohstoffe und senkt die Produktionskosten.
Auch der Energieverbrauch kann durch die neue Fertigungstechnologie optimiert werden. Die Herstellung ohne Gussformen und Werkzeuge reduziert den Energiebedarf in der Produktion, da zahlreiche Zwischenschritte entfallen. „Die Nutzung des 3D-Druckers zur Herstellung von Bauteilen steigert nicht nur die Nachhaltigkeit in der Produktion, sondern ermöglicht es Bosch, hochflexibel auf volatile Stückzahlen zu reagieren und alles aus einer Hand anzubieten“, sagt Weichsel.
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