Innovationen aus dem 3D-Drucker

Werkzeuge auf Wunsch konstruieren und schnell drucken – klingt nach einer Mission imprintable oder einem Wunschtraum, gehört aber bei den 3D-Druck-Experten von Audi zum Alltag. Wie das Team arbeitet und wie schnell die Innovationen aus dem 3D-Drucker eingesetzt werden, hat Audi-Autorin Sina Feirer in einem Print-It-Yourself-Versuch herausgefunden.

04.04.2019 Lesezeit: 3 min

Gedruckte Innovation aus dem 3D-Drucker

Im Herzen der Audi R8-Manufaktur in den Böllinger Höfen gibt es einen zukunftsträchtigen Hotspot: das 3D-Druckcenter im Anlauf- / Analysezentrum. Hier treffe ich Waldemar Hirsch und Cem Gülaylar, die Audi 3D-Druck-Experten. Mein heutiges Ziel: Gemeinsam mit den beiden möchte ich ein Hilfswerkzeug konstruieren und drucken, das ich nur wenige Stunden später in die Hände eines Mitarbeiters in der Produktion übergebe.

Die Innovationsfabrik: der 3D-Drucker

Seit fünf Jahren läuft es hier wie gedruckt: Jeden Tag verlässt mindestens ein Hilfswerkzeug das 3D-Druckcenter. Mit den gedruckten Positionierungshilfen, Sicherungsvorrichtungen oder Gussformen unterstützt Waldemars Team die Kollegen in der Produktion. Und das schnell, bedarfsorientiert und kostengünstig. Das Team ist dabei so erfolgreich, dass es demnächst eine eigene Abteilung für den Standort gründet und dann so richtig durchstarten möchte. Das Ziel: ein weltweites 3D-Druck-Netzwerk im Volkswagen-Konzern, das Mitarbeiter standortübergreifend mit gedruckten Innovationen unterstützt.

 

Die Audi 3D-Druck-Experten
Waldemar Hirsch (links) und Cem Gülaylar (rechts) im 3D-Druckzentrum in den Böllinger Höfen. Momentan laufen hier täglich vier 3D-Drucker.

Basiswissen 3D-Druck

Das 3D-Drucken wird in der Fachwelt als additive Fertigung oder Englisch "Additive Manufacturing" bezeichnet. Schicht um Schicht legt ein 3D-Drucker das Material aufeinander und lässt so eine neue Komponente entstehen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Produktionstechniken wird das Material nach und nach aufgetragen und nicht wie beispielsweise beim Fräsen, Bohren, Drehen oder Erodieren abgetragen. Verarbeitet werden Materialien wie Kunststoff oder Metall.

Für jedes Problem eine gedruckte Lösung

Der Print-It-Yourself-Versuch geht los: Wir treffen Marco, Mitarbeiter in der Audi R8-Montage. Er schildert uns sein Problem: Bei der Vormontage des Bremssattels muss ein Sensor eingedreht werden. Mit einer Eindrehhilfe, die perfekt auf den Sensor angepasst ist, wäre die Vormontage wesentlich schneller und angenehmer. – Gesagt, gedruckt! Zumindest beinahe, denn jetzt wartet der anspruchsvollste Teil des Versuchs auf mich: die Konstruktion des 3D-Druckteils.

Zukünftiger Einsatzort des 3D-Druck-Hilfswerkzeugs
Der Sensor sitzt an einer nicht leicht erreichbaren Stelle. Das 3D-Druckteil würde die Montage angenehmer machen und zusätzlich den Sensor schonen.

Jedes Stück ein Unikat

Bei Waldemar und Cem gibt es nur Unikate: Jedes Hilfswerkzeug fertigen sie individuell nach Bedarf, ganz ohne Vorlage. Also vermessen wir im Tech.Lab, in der kreativen Werkstatt des Teams, zunächst das Bauteil. Dank ihrer jahrelangen Erfahrung wissen Waldemar und Cem genau, auf was es bei der Konstruktion ankommt: Präzision, Einfachheit und Benutzerfreundlichkeit. Auf Basis unserer Messungen zeichnen wir dann das 3D-Modell des Hilfswerkzeugs in einem CAD (computer-aided design)-Programm. So wird aus einer Skizze in etwas mehr als 20 Minuten virtuelle Realität. Die Reise unseres Kunststoff-Unikats beginnt.

Ich druck mir die Audi Welt…

Für den 3D-Drucker fehlt jetzt aber noch das Wichtigste: das passende Filament, also der „Kunststoff-Faden“. Wir entscheiden uns für PLA (Polylactide) Kunststoff. Er ist robust, günstig und einfach zu drucken, also das perfekte Material für unsere Montagehilfe. Außerdem wählen wir einen leuchtend orangen Kunststoff-Faden, denn auf diese Weise finden wir unser kleines Hilfswerkzeug in der großen Montagehalle immer wieder. Wir setzen das 3D-Drucker-Filament ein und bringen es auf Betriebstemperatur. Mit filigranen Bewegungen fliegt die 220°C warme Düse des 3D-Druckers Schicht für Schicht über die Druckplatte.

Das 3D-Druck-Verfahren im Zeitraffer. Ein 3D-Drucker kann fast jede Form drucken und ist damit flexibel einsetzbar – eine echte Zukunftstechnologie!

Druckfrisch in die Linie

Der 3D-Drucker piept: Das Hilfswerkzeug ist fertig! Nach nur 90 Minuten. Es ist noch etwas warm und fühlt sich schön glatt und total leicht an. Wenn man genau hinschaut, kann man die einzelnen Druckschichten noch leicht erkennen. Ein Schmuckstück! Und es ist sogar druckfrisch einsatzbereit, da es nicht aushärten muss. Wir bringen das 3D-Druck-Hilfswerkzeug zu Marco, der es direkt testet. Die Montage gelingt einwandfrei, er ist auf Anhieb begeistert.

Wertvolles Produkt aus dem 3D-Drucker
Unter Druck entstehen Diamanten: Der orangene „Rohdiamant“ ist zwar nur aus Kunststoff, aber auf seine Weise unglaublich wertvoll.

Von Neckarsulm in die 3D-Druck-Welt

Es scheint, als wäre in Neckarsulm alles möglich – äh druckbar. Durch die lokale Produktion der Hilfswerkzeuge spart sich Audi lange Wartezeiten und Transportwege. Außerdem erlaubt der Einsatz der gedruckten Innovationen mehr Flexibilität sowie schnelles, agiles Handeln – darauf kommt es im Tagesgeschäft an. Der 3D-Druck bringt also Vorteile fürs Unternehmen, ist aber vor allem für die Mitarbeiter wertvoll. Denn am Ende des Tages wird ihre Arbeit durch die 3D-Druckteile angenehmer. Mein persönliches Fazit: Vorsprung durch 3D-Druck!

Sina Feirer

Sina Feirer

Eigentlich wollte ich immer Sport- und Lateinlehrerin werden. Doch dann habe ich mich Hals über Kopf ins Rhetorik-Studium verliebt und bin im schönen Tübingen gelandet: Die aufregende Reise in die Welt der Kommunikation begann. Als Audi Volontärin stürze ich mich nun ins nächste Abenteuer!

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