Daimler Buses setzt auf funktionsintegrierte Serienteile aus dem 3-D-Drucker

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Die "gedruckten" Sonder- und Ersatzteile bestehen bei Daimler Buses aus Polyamid-Kunststoffkomponenten. Sie entstehen auf Basis des Selective-Laser-Sintering (SLS)-Druckverfahrens. Bei diesem generativen Schichtbauver­fahren werden die räumlichen Strukturen des vorprogrammierten 3-D-Teils mit einem Laser Schicht für Schicht aus den pulverförmigen Polyamid-Stoffen hergestellt.

Aktuell seien rund 780 Bauteile für Kundenfahrzeuge auf diese Weise gefertigt worden. Dazu zählen beispielsweise Schubladen, Abdeckblenden, Halteleisten, Adapter- und Einfassringe für die Sonder- und Ersatzteilproduktion. Die Bauteile entsprächen den von Daimler vorgegebenen Spritzguss-Produktionsstandards, während die Kosten zur Werkzeugherstellung, zur Lagerung der Teile und zur Entsorgung von Materialüberschüssen entfallen. Derzeit werden dem Unternehmen zufolge zudem mehr als 150 unterschiedliche Omnibus-Ersatzteile auf ihre Umsetzbarkeit als 3-D-Druckteile untersucht und validiert.

Produktion von Omnibusbauteilen revolutionieren

Additive Fertigungsverfahren erlauben die freie Gestaltung der Geometrie auch bei kom­plexen Bauteilen, wissen die Omnibusexperten von Daimler. Da der Konstrukteur nicht mehr auf die bisherigen verfahrenstechni­schen Randbedingungen limitiert ist und beispielsweise die Gestaltung der Bauteile optimal an die Funktion anpassen kann, schneiden die additiv gefertigten Bauteile auch in punkto Gewicht in den meisten Fällen günstiger ab als in konventioneller Ausführung.

Wie der Omnibushersteller berichtet, seien heute schon komplexe Bauteile im Omnibus-Innenraum möglich, die sich bislang aus mehreren und teilweise beweglichen Einzelkomponenten zusammensetzten. Dabei profitiere Daimler Buses von der über 25-jährigen Erfahrung mit generativen Fertigungsprozessen im Lkw- und Prototypenbau. Die Nutzfahrzeugexperten hätten die Produktion der kurzfristig verfügbaren Bauteile im Sonder- und Ersatzteilsegment perfektioniert.

Ein mehrteiliges Ablagefach für Geld­scheine, das in Stadtbussen von Mercedes-Benz auf Wunsch anstelle des Becherhalters in die Seitenverkleidung auf der linken Seite des Fahrer­platzes integriert wird, sei nur eines von vielen Beispielen. Das Bauteil setzt sich aus mehreren Einzelkomponenten zusammen: der Gehäusebox, diversen Montageclipsen, Scharnier, Deckel, Griff und Einlage­fächern. In konventioneller Bauweise wäre die Fertigung der Einzelteile mit mehreren aufwendigen Thermoform- und Spritzguss-Werkzeugen erforderlich. Im Anschluss müssten die Einzelteile zusammengefügt werden.

Wirtschaftliche und flexible Produktion bei kleinen Stückzahlen

Neben der Vermeidung von Kosten für die Herstellung von Spezialwerk­zeugen in der Produktion ergäben sich bei Einsatz additiver Fertigungsverfahren besonders bei Kleinserien und Sonderteilen weitere Kostenvorteile durch den Entfall von Vorratshaltungen. Mit der Produktionstechnik können Engpässe oder Überschussproduktionen vermieden werden. Darüber hinaus sei vor allem die schnelle Auslieferung entscheidend. "Durch die 3-D-Drucktechnologie können wir an den weltweiten Produktions­standorten von Daimler Buses lokale Drucker installieren und vor Ort flexibel auf Kundensonderwünsche und Ersatzteilanfragen reagieren. Während die Teileverfügbarkeit auf diese Weise erheblich beschleunigt wird, können lange Transportwege ebenso vermieden werden wie hohe Transport- und Zollkosten", erläutert Hartmut Schick, der Daimler Buses leitet.

Sonder- und Kleinserienteile könnten beliebig geändert, an spezielle Anforderungen der Kunden angepasst und gefertigt werden. Dies sei vor allem in kleinen Serienum­fängen mit Losgrößen von 1 bis 50 Einheiten zu äußerst günstigen Konditio­nen möglich. Von der ersten Idee über die Konstruktion, Kalkulation und Fertigung bis zur Auslieferung vergehen demnach nur wenige Tage.

Jedes 3-D-Bauteil könne zudem vom Kunden später anhand einer spezifischen Teile­nummer nachgeordert werden, unter der es in den Bestellcode-Listen und Ersatzteilkatalogen von Daimler Buses verzeichnet ist. Damit will das Unternehmen noch nach mehreren Jahrzehnten weltweit eine schnelle Versorgung gewährleisten.

Bei Daimler ist die 3-D-Drucktechnologie im Nutzfahrzeugsegment komplett in den Entwicklungsprozess und in die Serienproduktion integriert. Alle Innovationen rund um additive Fertigungsverfahren für Daimler Trucks & Buses seien in einem konzernübergreifenden Forschungs- und Vorentwicklungs­projekt, in dem auch der Bereich Business Innovation eine wichtige Rolle spiele, in kurzer Zeit auf den Weg gebracht und entscheidend weiterentwickelt worden.