EDAG Genesis

In 2006 hat das Volkswagen Designcenter in Kalifornien mit der Studie „Nanospyder“ die Zukunft des Automobilbaus deutlich erfasst. Knapper werdende Werkstoff- und Energieressourcen würden die Hersteller dazu zwingen, die Produktionsprozesse zu überdenken und mit Hilfe einer Vielzahl kleiner Nanomaschinen die generative Fertigung eines Fahrzeugs ermöglichen, so die Designer damals. Dabei solle in Analogie zum Knochenaufbau nur da Material aufgetragen werden, wo es mit Blick auf die mechanischen Qualitäten auch benötigt würde. Knapp 10 Jahre später ist der Entwicklungsdienstleister EDAG diesem Szenario sehr nahe gekommen.

Bionisches Muster einer Schildkröte

Auf dem Genfer Automobilsalon wurde im März 2014 mit der EDAG Genesis Studie ein visionärer Ausblick auf die Zukunft der automobilen Fertigung gegeben. Denn mit Blick auf die Möglichkeiten der additiven Produktion durch Lasersintern, 3D-Drucken, Stereolithografie und Co. wird es in Zukunft möglich sein, eine komplette Karosserie aus einem Stück herzustellen. Mit der futuristischen Fahrzeugskulptur bewerten die Entwickler und Designer von EDAG die aktuellen Möglichkeiten und versuchen das revolutionäre Potenzial der generativen Fertigung am Beispiel einer Karosseriestruktur zeitlich einzuordnen.

EDAG GENESIS basiert dabei auf den bionischen Mustern einer Schildkröte, dessen Panzer Schutz und Dämpfung liefert und mit dem Bewegungsskelett vereint ist. Der Skelettrahmen des Exponats erinnert an natürlich gewachsene Knochengerüste. Mit konventionellen Produktionstechniken sind diese organischen Strukturen in aller Regel nicht zu realisieren. Die generative Fertigung wird den Designern und Ingenieuren also zukünftig enorme Freiheitsgrade und neue Gestaltungsmöglichkeiten geben.

Ein fachübergreifend zusammengesetztes Team aus EDAG Designern und Spezialisten des EDAG Competence Centers Leichtbau hat die Potenziale der aussichtsreichsten generativen Techniken untersucht und mit Experten aus Forschung und Industrie diskutiert. Diese reichten vom Selektive Laser Sintering (SLS), über das Selektive Laser Melting (SLM) und die Stereolithografie (SLA) bis hin zum Fused Deposition Modelling (FDM). Zur Bewertung wurden die Technologien in einer eigens entwickelten Matrix quantifiziert, die u.a. Kriterien wie Strukturrelevanz, mögliche Bauteilgröße, Fertigungstoleranz und Herstellungskosten beinhaltete.

Im Ergebnis stellte sich ein weiterentwickeltes FDM-Verfahren als aussichtsreichster Kandidat dar. Im Gegensatz zu den anderen Technologien bietet FDM die Möglichkeit, nahezu beliebige Bauteilgrößen zu fertigen. Eine Beschränkung durch einen vorgegebenen Bauraum ist nicht gegeben. Vielmehr werden die Strukturen durch den Auftrag von thermoplastischen Materialien durch Roboter erzeugt. Im freien Raum entstehen gänzlich ohne Werkzeug und Vorrichtungen schichtweise komplexe Strukturen. Mit der Option zur Integration von Endlos-Kohlefasern im Fertigungsprozess, können zudem die gewünschten Festigkeiten und Steifigkeitswerte erreicht werden.

Der industrielle Einsatz generativer Fertigungsverfahren steht zwar noch am Anfang; die revolutionären Vorteile im Hinblick auf Freiheitsgrade in der Entwicklung bis hin zur werkzeuglosen Fertigung machen die Technologie auch für die Automobilindustrie zu einem Zukunftsthema.

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