Metallischer 3D-Druck von Leichtbaukomponenten

Bedeutet der 3D-Druck von Metallbauteilen auch eine ressourceneffiziente Produktion? Das wollten Forscher des Fraunhofer-Instituts für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI, herausfinden. Dort befindet sich ein neu eröffnetes 3D-Drucklabor für selektives Laserschmelzen (SLM). Grundlage der Untersuchung war ein Radträger, der in einer Kleinserie von 12 Exemplaren angefertigt werden sollte. Dieser ist beispielsweise für den Einsatz im Leichtbaufahrzeug geeignet.

Zunächst wurde das Leichtbaudesign für den Radträger entwickelt, das für die definierten Lastszenarien die maximale Performance bot. Das Design sparte im Vergleich zum klassisch angewendeten Design Material ein, ließ sich aber nicht durch herkömmliche Verfahren wie Drehen oder Fräsen produzieren. Daher entschied man sich für die additive Fertigung. Hier wurde der Ressourcenverbrauch untersucht. Durch die Leichtbauweise wurde pro Bauteil 28 Prozent weniger Material eingesetzt. Die additive Fertigung der Leichtbauvariante benötigte 10 Kilowattstunden pro Stück, die des konventionellen Designs 12 Kilowattstunden pro Stück. Die CO2-Emissionen fielen um 19 Prozent geringer aus. Auch die Fertigungszeit konnte durch die Leichtbaukonstruktion um 14 Prozent reduziert werden.