Produktivitätssteigerung und Kostensenkung der laser-additiven Fertigung für den Automobilbau

Der 3D-Druck mittels selektiven Laserstrahlschmelzens (engl.: Laser Beam Melting, LBM) hat sein großes Anwendungspotential in verschiedenen Branchen, wie etwa der Medizintechnik oder der Luftfahrt bereits unter Beweis gestellt.
Durch gänzlich neue Gestaltungsmöglichkeiten, ausgezeichnete Materialeigenschaften sowie eine hohe Fertigungsflexibilität können neue Funktionen und bisher unerreichte Leichtbaugrade erfolgreich in die Serienanwendungen überführt werden. Auch im Automobilbau wurde die technologische Eignung sowie die zu erzielenden Verfahrensvorteile bereits belegt.
Nichtsdestotrotz sind die Anwendungen des selektiven LBM in der Automobilindustrie bislang beschränkt. Der Sprung in kleine und mittlere Serien ist bisher noch nicht gelungen. Ausschlaggebende hierfür sind die aktuell noch zu hohen Fertigungskosten.
In diesem Zuge wurde durch das vorliegende Projekt die „Produktivitätssteigerung und Kostensenkung der laser-additiven Fertigung für den Automobilbau“ untersucht. Dabei wurden konkret höhere Schichtstärken, neue Laserstrahlprofile sowie anforderungsgerechte Bauteilqualitäten getestet mit Fokus auf Stähle im Karosseriebau. Hierdurch konnten Kosteneinsparpotentiale experimentell identifiziert und nachgewiesen werden.

选择性激光束熔融（英文名称：Laser Beam Melting，简称 LBM）的 3D 打印技术在多个行业，如医疗技术和航空航天领域，已充分证明其巨大的应用潜力。通过全新的设计可能性、卓越的材料性能以及高度的制造灵活性，新功能及前所未有的轻量化级别得以成功应用于批量生产。在汽车制造领域，其技术适用性和预期的工艺优势也已得到证实。尽管如此，选择性 LBM 在汽车工业中的应用至今仍有限，从小批量到中批量的跨越尚未实现，其主要原因在于当前过高的制造成本。在此背景下，本项目的目标是研究“激光增材制造在汽车制造领域的生产效率提升和成本降低”。具体而言，本项目对更高的层厚、新的激光束形状以及符合要求的零件质量进行了测试，重点关注车身制造中的钢材。通过实验，成功识别并验证了成本节约潜力。