BMW-Werk druckt riesige Motorzylinder-Sandkerne automatisch in 3D

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Dank einer Partnerschaft mit Loramendi und voxeljet ist das BMW-Werk Landshut nun in der Lage, großformatige Sandkerne für den Guss von Zylinderköpfen für Hochleistungsmotoren automatisch in 3D zu drucken. Das neue Verfahren ist sowohl ein bedeutender Meilenstein für voxeljet (Nasdaq: VJET) bei der Ausweitung seiner Zusammenarbeit mit den größten Automobilherstellern der Welt als auch für BMW, das seine additiven Fertigungsabläufe (AM) zunehmend automatisiert.

Im Mai 2022 gab BMW den Abschluss des IDAM-Projekts (Industrialisierung und Digitalisierung der additiven Fertigung) bekannt, das das automatisierte Drucken, Veredeln und Fördern von Teilen ermöglicht, die mit Metall-Laser-Pulverbettschmelzen (LPBF) hergestellt wurden. Dieses neueste ICP-Projekt (Industrialisierung des Kerndrucks) wendet einen ähnlichen Ansatz auf den Sandkern-3D-Druck an, der zum Gießen von Zylindern für den BMW B48-Motor verwendet wird.

3D-gedruckte Sandkerne, hergestellt mit Voxeljet-Technologie.

AM war für den Autohersteller die Fertigungsmethode der Wahl, da es die Zylinderkopfkonstruktion optimieren, die Motoreffizienz verbessern und den Verbrauch senken konnte. Der 3D-Druck von Sandkernen erfordert jedoch verschiedene arbeitsintensive Schritte, darunter die Vorbereitung und das Recycling des Rohmaterials vor dem Drucken und Trocknen sowie das Entfernen und Reinigen der gedruckten Teile nach Abschluss des Auftrags. Um den Prozess zu rationalisieren, entwickelten die Partner eine automatisierte Produktionslinie mit dem VX1300-X-Drucker von voxeljet und der Mikrowellenhärtung von Loramendi.

Eine Darstellung der Sandkern-Produktionslinie von BMW.

Loramendi und voxeljet begannen 2019 mit der Entwicklung des ICP-Setups, zusammen mit ASK Chemicals, das ein Bindemittel entwickelte, das die Nachbearbeitung von Sandkernen einschränken würde. Die Linie besteht aus automatisierten Auftragsbox-Entpack- und Aushärtestationen. Anschließend stellen Roboterarme die 3D-gedruckten Sandkerne automatisch fertig und entfernen sie aus den Auftragsboxen für den endgültigen Guss. Mit dem neuen Setup ist das BMW-Werk Landshut in der Lage, Tausende von 3D-gedruckten Kernen pro Woche zu produzieren.

Dies stellt zwar einen weiteren Schritt in der Automatisierung der Produktion von Metallteilen mittels 3D-Druck bei BMW dar, baut aber auch auf dem anhaltenden Erfolg von voxeljet im Automobilbereich auf. Der US-Kunde des deutschen Unternehmens, Tooling & Equipment International, druckt im 3D-Druck Sandkerne für die Serienproduktion von großformatigen, gewichtssparenden Strukturbauteilen für das Fahrzeug CELESTIQ von Cadillac, ein Luxusauto in limitierter Auflage, dessen Kosten auf 300.000 US-Dollar geschätzt werden.

Aufgrund der Nischenanwendungen seiner Technologie scheint die Voxeljet-Aktie seit ihrer Börsennotierung im letzten Jahrzehnt Probleme gehabt zu haben. Jetzt, da der 3D-Druck von Sandkernen in großem Maßstab von großen Automobilherstellern für die Serienproduktion übernommen wird, könnte sich die Entwicklung erholen, aber ich kann mir vorstellen, dass das Unternehmen übernommen wird, möglicherweise von Desktop Metal.

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