Die voxeljet AG und Tooling & Equipment International (TEI) erweitern ihre Zusammenarbeit: TEI hat seinen dritten VX4000 3D-Drucker gekauft. Als Zulieferer von General Motors nutzt TEI den weltweit größten 3D-Sanddrucker, um Gusskerne für die Serienproduktion großformatiger, gewichtssparender Strukturbauteile für den Cadillac CELESTIQ herzustellen. Durch den Einsatz des 3D-Drucks bei der Entwicklung und Konstruktion der Komponenten können OEM-Hersteller völlig neue, funktionsoptimierte Designs realisieren.

Zulieferer profitieren von der schnellen und flexiblen Integration von 3D-gedruckten Kernen in bestehende Produktionslinien. TEI, ein Experte für hochkomplexe Gussteile für die Maschinenbau- und Fertigungsindustrie, arbeitet seit 2018 mit voxeljet zusammen. Was mit einem dreijährigen Volumenvertrag über 500.000 Liter 3D-gedruckten Sand begann, hat sich zu einer Erfolgsgeschichte für beide Unternehmen entwickelt.

TEI ist das einzige Unternehmen in den USA, das drei VX4000 3D-Drucker von voxeljet besitzt, die mit einem Bauvolumen von 4 x 2 x 1 Metern zu den größten 3D-Sanddruckern der Welt gehören. Mit dem dritten VX4000 hat TEI nun seine additive Fertigungskapazität auf bis zu 2,5 Millionen Liter pro Jahr erweitert. Damit ist das US-Unternehmen in der Lage, weitere technisch anspruchsvolle Projekte wie die Serienproduktion von Leichtbaukomponenten für die Unterbodenstruktur des vollelektrischen Cadillac CELESTIQ zu realisieren.

Jedes Gussteil ersetzt bis zu 40 Komponenten: Die neuartige Unterbodenstruktur besteht aus sechs großen Präzisionssandgussteilen aus Aluminium. Um die komplexen Strukturen so wirtschaftlich und leicht wie möglich zu realisieren, setzt TEI bei der Produktion aller inneren Kerne auf additive Fertigung. Dadurch können Versteifungsmerkmale in die Hohlprofile eingearbeitet werden, was mit konventioneller Fertigung nicht wirtschaftlich machbar ist.

Für die Produktion jedes Fahrzeugunterbodens werden insgesamt 51 additiv gefertigte Sandkerne verwendet. TEI druckt diese mit den VX4000-Druckern, von denen jeder in nur einer Nacht Hunderte von Innenkernen für mehrere Fahrzeugsätze druckt. Nach dem Druck werden die Kerne geglättet, mit einer feuerfesten Beschichtung versehen, in Sandformen gelegt und schließlich mit einem Niederdruck-Füllverfahren gegossen.

Jedes der sechs Gussteile reduziert die Anzahl der Teile um 30 bis 40 Komponenten im Vergleich zu einer typischen gestanzten Konstruktion. Da jedes Strukturteil über vollständig bearbeitete Schnittstellen verfügt, können die sechs Gussteile präzise zusammengebaut und sehr enge Toleranzen bei der Fertigung der Baugruppen eingehalten werden. Kurze Lieferzeiten für gewichts- und designoptimierte Leichtbaukomponenten: Der großformatige Form- und Kerndruck auf den VX4000 3D-Druckern macht die Produktion im Vergleich zur konventionellen Fertigung schlanker und damit schneller und wirtschaftlicher.

Es müssen deutlich weniger Komponenten hergestellt werden, was die Montage vereinfacht und beschleunigt.