IAA Nutzfahrzeuge 2018: 3D-Metalldrucker ermöglicht effizientere und leichtere Bauteile

Mithilfe von 3D-Druckern lässt sich heutzutage eine ganze Reihe von Produkten herstellen. Auch auf dem Campus der TUK kommt die Technik zum Einsatz. Die Kaiserslauterer Ingenieure um Professor Dr. Roman Teutsch nutzen sie, um Bauteile für verschiedene Nutzfahrzeuge zu entwickeln.

Der Vorteil der Technik: Die Druckerzeugnisse können derart gestaltet werden, dass sie zum Beispiel leicht, aber dennoch langlebig und stabil sind.

„Solche Verfahren sind vor allem für die Automobilindustrie von Interesse“, sagt Professor Teutsch, der den Lehrstuhl für Konstruktion in Maschinenbau und Fahrzeugtechnik leitet und am ZNT forscht. „Zahlreiche Bauteile, die in sicherheitsrelevanten Bereichen Verwendung finden, unterliegen strengen Vorgaben. Sie müssen über die Lebensspanne des Fahrzeugs halten.“

Der 3D-Drucker hat einen relativ großen Bauraum von 27,5 x 27,5 x 42 Zentimetern, sodass die Forscher auch größere Bauteile für Nutzfahrzeuge an einem Stück herstellen können. Das Besondere dabei: „Mithilfe der Technik können wir Teile anfertigen, die eine große Komplexität aufweisen, beispielsweise filigrane Gitterstrukturen“, so Teutsch. Darüber hinaus ist es für die Wissenschaftler damit viel einfacher, Verbesserungen bei der Konstruktion zu berücksichtigen; zum Beispiel, wenn es darum geht, lastgerechtere Strukturen zu produzieren.

Auch die Natur nimmt sich das Team um Teutsch zum Vorbild. Eine Rolle spielen dabei etwa Blattrippen vieler Pflanzen, welche eine tragende Struktur ausbilden, oder Übergänge in Astgabeln. Die heutige Technik ermöglicht es, solche bionischen Formen einfacher herzustellen. Für die Forschung ist das interessant, weil sich auf diese Weise effizientere Bauteile gestalten lassen. Außerdem eignet sich die Technologie für die Produktion von Ersatzteilen, wenn beispielsweise die Werkzeuge des ursprünglichen Bauteils verschlissen sind.

Auf der IAA Nutzfahrzeuge zeigen die Forscher verschiedene Exponate, die sie mittels 3D-Druck erzeugt haben und Anregungen für die (Nutz-)Fahrzeugindustrie liefern sollen.

Das Zentrum für Nutzfahrzeugtechnologie an der TU Kaiserslautern
Am Zentrum für Nutzfahrzeugtechnologie (ZNT) arbeiten über 150 Forscher von mehr als 13 Lehrstühlen aus Informatik, Elektro- und Informationstechnik sowie aus dem Maschinenbau interdisziplinär zusammen. Sie entwickeln etwa Techniken für das autonome Fahren und Rechenverfahren, die sicherstellen, dass die Technologien in den Fahrzeugen zuverlässig funktionieren.

Ferner arbeiten sie an intelligent vernetzten Fahrzeugen und erforschen, wie Menschen und Fahrzeuge künftig miteinander interagieren. Ein weiteres Forschungsgebiet ist die Steigerung der Energie- und CO2-Effizienz durch Leichtbau, alternative Kraftstoffe, Hybridisierung und Elektromobilität. Das ZNT ist Teil der Commercial Vehicle Alliance Kaiserslautern (CVA) und kooperiert mit vielen der direkt neben dem Uni-Campus angesiedelten Forschungsinstituten. Auch eine enge Zusammenarbeit mit Nutzfahrzeugherstellen und Zuliefern zeichnet das ZNT aus.

Mehr unter www.uni-kl.de/znt

Prof. Dr.-Ing. Roman Teutsch
Lehrgebiet für Konstruktion in Maschinenbau und Fahrzeugtechnik (Institute for Mechanical and Automotive Design, iMAD)
Tel.: 0631 205-3221
E-Mail: teutsch[at]mv.uni-kl.de