BMW Group baut Einsatz additiver Fertigungsverfahren aus

  Additive Fertigungsverfahren von BMW 26

Mit mehr als 10.000 additiv gefertigten Teilen, die in den Rolls-Royce Phantom verbaut wurden, verwendet die BMW Group Bauteile aus 3D-Druckern seit 2012 in Serie. Diese Vorreiterrolle wird das Unternehmen auch in Zukunft weiter ausbauen. Auch das Additive Manufacturing Center im Forschungs- und Innovationszentrum (FIZ) des Unternehmens nutzt diese Umformverfahren, um Teile für das Neue herzustellen Rolls-Royce Dawn seit Anfang des Jahres.

Die BMW Group verfolgt konsequent die Weiterentwicklung und den Einsatz fortschrittlicher additiver Fertigungsverfahren. Planare 3D-Drucktechnologien werden in Zukunft deutlich schnellere Produktionszeiten und eine wirtschaftlichere Produktion ermöglichen.

  BMW additive Fertigungsprozesse 4 750x500



Udo Hänle, Leiter Produktionsstrategie, Technische Integration: Additive Technologien werden für die BMW Group eines der wichtigsten Produktionsverfahren der Zukunft sein – mit vielversprechendem Potenzial. Die Integration von additiv gefertigten Bauteilen in die Rolls-Royce-Serienproduktion ist für uns ein weiterer wichtiger Meilenstein auf dem Weg zum großtechnischen Einsatz dieses Verfahrens. Durch den Einsatz neuer Technologien können wir die Fertigungszeiten in Zukunft weiter verkürzen und die Potenziale werkzeugloser Fertigungsverfahren verstärkt ausschöpfen.

Erfolgreicher Einsatz in der Serienproduktion bei Rolls-Royce Motor Cars

  BMW additive Fertigungsverfahren 25 750x563

Seit dem Produktionsstart 2012 werden auf diese Weise Kunststoffhalter für Warnblinkanlage, Zentralverriegelungstaster, elektronische Parkbremse und Steckdosen für den Rolls-Royce Phantom gefertigt. Halterungen für Lichtwellenleiter im Rolls-Royce Dawn wird seit Anfang des Jahres auch per 3D-Drucker hergestellt und das Unternehmen wird während des gesamten Modelllebenszyklus mehrere Tausend dieser Clips installieren. Rolls-Royce Motor Cars ist Vorreiter beim Einsatz innovativster Produktionstechnologien der Zukunft.

Vor allem bei kompliziert konstruierten Bauteilen werden die Vorteile der additiven Fertigung früh sichtbar. Die Produktionszeiten sind deutlich kürzer als bei konventionellen Fertigungsmethoden, bei gleich hohen Qualitätsstandards.

  BMW-Additive Fertigungsverfahren-26

Planare Prozesse ermöglichen kürzere Produktionszeiten

Die BMW Group arbeitet kontinuierlich daran, additive Fertigungsverfahren für die Serienfertigung weiterzuentwickeln. Die neuen, planaren Drucktechnologien ermöglichen deutlich schnellere Produktionszeiten als herkömmliche Punkt-zu-Punkt-3D-Druckverfahren. Statt punktueller, hochpreisiger Lichtquellen wie CO2- oder UV-Laser werden Beamer oder Infrarotquellen zur vollflächigen Belichtung eingesetzt.

Jens Ertel, Leiter Additive Manufacturing Center der BMW Group: Planare Technologien sind zentral für den Einsatz additiver Verfahren in der Serienfertigung. Das jüngste Beispiel findet sich in den Vorversuchen der HP Multi Jet Fusion Technologie. Das Verfahren wird zunächst im Prototypenbau eingesetzt, langfristig planen wir aber eine Ausweitung in die Serienfertigung. Das Verfahren verwendet Druckköpfe und flüssige Mittel wie ein herkömmlicher Tintenstrahldrucker.

Zu Beginn des Prozesses wird eine dünne Schicht Basispulvermaterial aufgetragen. Der Druckkopf sprüht dann Fixier- und Detaillierungsmittel auf das Pulverbett. Außergewöhnlich ist, dass nahezu zeitgleich die jeweilige Schicht des Bauteils mittels Infrarotstrahlung aufgeschmolzen wird. Das verkürzt die Produktionszeit und erhöht die Flexibilität.

Ende letzten Jahres gelang mit der Einführung der sogenannten CLIP-Technologie (Continuous Liquid Interface Production) ein Durchbruch im Bereich der flächigen 3D-Druckverfahren. Dieses Verfahren verkürzt die Produktionszeiten erheblich, da es mit einer flächigen Belichtung aus einem Beamer arbeitet. Die BMW Group nutzte das Verfahren erstmals zur Herstellung individualisierter Seitenblinker für die Carsharing-Flotte von DriveNow. In einer Social-Media-Aktion stimmten deutsche Kunden über die Namen von insgesamt 100 MINI in der Flotte ab. Diese wurden dann mittels CLIP-Technologie in den Blinkerkörper der auf Deutschlands Straßen getesteten Fahrzeuge integriert.

  BMW-Additive Fertigungsverfahren-9

Jahrelange Erfahrung – breites Anwendungsspektrum

Die BMW Group setzt seit mehr als 25 Jahren erfolgreich 3D-Drucktechnologien ein. Viele Bereiche profitieren bereits von den Vorteilen additiv gefertigter Bauteile. Klassische Beispiele der additiven Fertigung sind Bereiche, in denen kundenspezifische und teilweise hochkomplexe Bauteile in kleinen Stückzahlen benötigt werden – hauptsächlich in der Vorentwicklung, Fahrzeugvalidierung und -erprobung oder für Konzept- und Showcars, aber auch in der Kleinserienfertigung. So arbeitet das Unternehmen ständig daran, neue additive Verfahren für Fahrzeuge vom Prototypen bis zum Oldtimer nutzbar zu machen. Aber auch im Werkzeug- und Fertigungsmaschinenbau kommen die Verfahren zum Einsatz. Den ersten erfolgreichen Einsatz dieser Technologie in einer Kleinserie feierte die BMW Group 2010 mit dem additiv gefertigten Wasserpumpenrad, das bis heute in DTM-Fahrzeugen verbaut wird.

Das Team des Additive Manufacturing Centers im FIZ wickelt jährlich fast 25.000 Prototypenaufträge ab und liefert mehr als 100.000 Bauteile pro Jahr an Kunden innerhalb der BMW Group. Das Spektrum reicht von kleinen Kunststoffhaltern über Designmuster bis hin zu Fahrwerkskomponenten aus Metall für die Funktionsprüfung. Abhängig vom eingesetzten Verfahren und der Größe der Teile sind Bauteile oft innerhalb weniger Tage verfügbar.