MAN beschafft sich mit Hilfe von Replique Ersatzteile aus dem 3D-Drucker

Die additive Fertigung findet in immer mehr Sektoren Anwendung, wie etwa der Medizin, der Raumfahrt, der Kleidungsindustrie und dem Gebäudesektor. Eine zunehmende Anzahl an Unternehmen nutzt den 3D-Druck für ihre Produktionsprozesse, besonders für die flexible Herstellung von Kleinteilen. Nun hat auch der Nutzfahrzeughersteller MAN Truck und Bus damit begonnen, die additive Fertigung für die Herstellung von Einzelteilen zu implementieren. Das Unternehmen hat kürzlich mit Unterstützung der Produktionsplattform von Replique, die die Produktion von Kunststoff- und Metallteilen ermöglicht, Ersatzbauteile fertigen lassen. MAN kam auf die Idee, den 3D-Druck im Sinne einer flexiblen Ersatzteilbeschaffung anzuwenden als es dringend neue Bronzekrümmer für die Kühlwasserversorgung eines Marinemotors benötigte. Das Teil war ebenso wenig wie die Gussform nicht mehr im Lager verfügbar.

Überlicherweise gilt es im Sondermaschinenbau als unabdingbar, wichtige Ersatzteile durchgehend auf Vorrat zu haben, um Stillstände von Maschinen und Anlagen zu vermeiden, die oftmals mit hohen Kosten einhergehen. Insbesondere aufgrund des schwer prognostizierbaren Verbrauchs, einer geringen Anzahl an Stücken und meist enorm langer Lieferzeiten ist es wichtig, Ersatzteile immer auf Lager zu haben, für den Fall, dass ein Teil kaputt gehen könnte. In diesem Fall von MAN war es in Anbetracht des Zeitdrucks nicht mehr möglich, das Bauteil auf die herkömmliche Art und Weise zu beschaffen. Die traditionelle Methode umfasst dabei die Modellerstellung, das Gießen und die mechanische Bearbeitung. Dieser Prozess hätte zu viel Zeit gekostet und wäre darüber hinaus mit deutlich höheren Kosten verbunden gewesen. Für den Anbieter von Transportlösungen war bei der Suche nach einer Lösung vor allem entscheidend, das Ersatzteil so zeitnah wie möglich zu erhalten, und dass das Bauteil angesichts seiner hohen Belastung den technischen Ansprüchen gerecht wird. Die Lösung des Problems bestand in der additiven Fertigung.

Krümmer für den Marinemotor, für den Ersatzteile und Gussformen fehlten (Bild: MAN/Republique)

Der 3D-Druck bei MAN und dessen Vorteile

Im Zuge der Partnerschaft zwischen MAN und der Replique gelang es dem Nutzfahrzeughersteller die benötigten zehn Bronzekrümmer mit dem 3D-Drucker nachzuproduzieren. Innerhalb des Projekts wurden zunächst ein 3D-Modell und eine Fertigungszeichnung erstellt. Die Auswahl des geeigneten Werkstoffs traf Replique unter Austausch mit seinen Materialpartnern und unter Zuhilfenahme seiner Datenbank. Dabei gelang es dem Unternehmen, einen geeigneten Werkstoff zu identifizieren. Den 3D-Druck führte ein lokales 3D-Druckservicebüro durch, welches in der ganzen Welt über 85 Partner hat und MAN durch Replique vermittelt wurde. Beim 3D-Druck wendete der Druckservice die 3D-Druck-Technologie des Selektiven Laserschmelzen (SML) an.

Der gesamte Ablauf, von der Anfrage bis zur Lieferung der einbaubereiten Teile, benötigte nur etwa sieben Wochen. Der ausgewählte Werkstoff erwies sich zudem sogar als technisch geeigneter als der originale Werkstoff. Der Einsatz des ersten 3D-gedruckten Bauteils lief erfolgreich, woraufhin MAN auch die weiteren fehlenden Teile aus dem 3D-Drucker beschaffte. Der Druck der letzten Teile verlief deutlich schneller, da die Druckdatei bereits für den Druck des ersten Bauteils erstellt und abrufbar wurde. Die Datei enthielt unter anderem Informationen zu der verwendeten Technologie und dem Material. MAN spart durch das neue Verfahren Lagerhaltungskosten und Fixkosten ein, die andernfalls für Formen und Modelle anfallen würden. In der Folge werden durch das neue Verfahren die gesamten Kosten pro Stück bei kleinen Stückmengen niedrig gehalten. In der Zukunft sind von MAN weitere Bestellungen mit Hilfe des 3D-Drucks geplant, um kostensparender, flexibler und bedarfsgerechter produzieren zu können.

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*Bildnachweise: MAN und Republique