Chancen für Autozulieferer: additive Fertigungstechnologien

Lieferengpässe und gestiegene Kosten haben Autozulieferern in Deutschland, aber auch weltweit, in den letzten 2,5 Jahren deutliche Gewinneinbrüche beschert. Mit einer spürbaren Markterholung rechnen viele erst ab Mitte 2023. Die Engpässe betreffen dabei vor allem Mikrochips, aber auch Kunststoffe und Metalle, die für diverse Autoteile benötigt werden. Stockende Lieferketten und Materialknappheiten machen ein Umdenken bezüglich der bisherigen Produktion von Autoteilen notwendig. Eine Antwort auf die schwierige Marktlage sind unter anderem innovative 3D-Fertigungsverfahren. Damit kann zumindest stellenweise ausgeglichen werden, was durch Lieferschwierigkeiten entsteht.

Aufschwung durch Innovation in der Automobilindustrie

Erkennbar ist der zunehmende Vormarsch verschiedener 3D-Druckverfahren in der Autozuliefererindustrie. Die additiven Technologien werden in die Produktionsprozesse integriert und passen sich den Herausforderungen der Serienfertigung an – zumindest kleinerer und mittlerer Seriengrößen. Für große und sehr große Stückzahlen ist der traditionelle Spritzguss nach wie vor die wirtschaftlichste Lösung.

Nicht neu, aber ungebrochen zukunftsträchtig: 3D-Druck in der Autobranche

Neu sind additive bzw. 3D-Druck-Produktionsverfahren längst nicht mehr. Sie wurden im Automobilsektor bislang allerdings vorrangig im Rahmen des Prototypenbaus, im Rennsport und der Sparte der Luxuskarossen eingesetzt. Die aktuelle globale Marktlage zwingt jedoch dazu, das Einsatzgebiet diverser dreidimensionaler Druckverfahren auf die Produktion von Standardfahrzeugen zu erweitern. Die rasante Weiterentwicklung von Druckern und Materialien senkt die Stückkosten und sorgt für eine bessere Wettbewerbsfähigkeit.

Zugute kommt den Akteuren in der Autozuliefererindustrie, dass die technischen Fortschritte und die verfügbaren Materialien die Herstellung mittlerer Stückzahlen bis etwa 50.000 Stück und von Einzelkomponenten zumindest in gewissem Maße ermöglichen. Zudem besteht bereits jahrzehntelange Expertise im Prototypenbau mithilfe von additiven Technologien. Dort zählt der 3D-Druck längst schon zum Standard.  

Metallkomponenten aus dem Drucker

Für Autozulieferer sind neben verschiedenen Kunststoffen unter anderem die Materialien Aluminium, Edelstahl und leitfähiges Kupfer, die es bereits in Pulverform für die additive Fertigung gibt, interessant. Mit dem Verfahren selektives Laserschmelzen, kurz SLM genannt, entstehen Bauteile, die geometrisch sehr komplex sein können. Strukturen, die sich in konventionellen Fertigungsverfahren wie dem Spritzgießen nicht ohne Nachbearbeitung oder gar nicht produzieren lassen, können im 3D-Druck einfach hergestellt werden. Die strengen Qualitätsstandards der Automobilindustrie werden dabei selbstverständlich ungebrochen eingehalten.

Auch das Thema Leichtbau ist für Autozulieferer dank SLM bei Bedarf sehr gut umsetzbar. Im Gegensatz zur herkömmlichen spanenden, also abtragenden, Herstellungsweise können bereits im Druckprozess innenliegende Hohlstrukturen wie Kühlkanäle integriert werden. Die additive Technologie erlaubt zudem dünne Wandstärken eines Bauteils, ohne dass dessen Belastbarkeit beeinträchtigt wird. Das Gute ist: Hohlräume bedeuten in der additiven Fertigung weniger Materialverbrauch und dementsprechend weniger Produktionskosten.

Die Vorteile und Herausforderungen additiver Fertigung

Hochinnovative Werkzeugkomponenten, Prototypenbauteile und Musterbauteile, Entwicklungshardware, individualisierte Produkte in kleinen Stückzahlen können mit einer Zeit- und Kostenersparnis realisiert werden. Dennoch zieht die additive Fertigung nach und nach auch in die Produktion voll einsatzfähiger Autokomponenten ein: Bauteile wie Gasdruckfedern, Spoiler, Kabelchips, Kupplungsgehäuse, Wasserpumpen zur Kühlung von Elektromotoren entstehen auf diese Weise.

Autozulieferer können heute bereits vom 3D-Druck profitieren und auf zukünftige Entwicklungen gespannt sein. Dank einer teilweisen Umstellung auf additive Technologien kann bereits jetzt zumindest Logistikstörungen in den internationalen Handelsketten zu Teilen entgegengewirkt werden.