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Use Case Bombardier setzt beim 3D-Druck auf ein 3-Säulen-Modell

| Redakteur: Stefan Guggenberger

Additive Fertigung findet zunehmend Anwendung in der Konstruktion und Fertigung von Schienenfahrzeugen. Bei den neuen Straßenbahnen für Göteborg zeigt Bombardier, wie vielfältig AM einsetzbar ist.

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In den Straßenbahnen von Göteborg verbaut Bombardier 3D-gedruckte Bauteile wie diesen Adapter für das Kamerasystem.
In den Straßenbahnen von Göteborg verbaut Bombardier 3D-gedruckte Bauteile wie diesen Adapter für das Kamerasystem.
(Bild: Bombardier)

Bombardier Transportation sieht sich selbst als industrielle Manufaktur. Das Unternehmen stellt verschiedenste Schienenfahrzeuge her – von Hochgeschwindigkeitszügen bis zu Straßenbahnen. Zwar betreibt Bombardier auch Serienfertigung, diese unterscheidet sich aber erheblich von der bekannten Automobilproduktion. Die Aufträge umfassen zumeist mehrere Dutzend Fahrzeuge, die über mehrere Jahre oder sogar Jahrzehnte ausgeliefert werden – wie bei einer Manufaktur eben.

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Dabei werden Plattformlösungen von Schienenfahrzeugen immer entsprechend kundenspezifischer Anforderungen angepasst und diese sollten nicht unterschätzt werden . Sicher ist Ihnen schon einmal aufgefallen, dass jede Stadt optisch unterschiedliche Straßen- beziehungsweise U-Bahnen im Einsatz hat. Allerdings ist die äußere Erscheinung nur der Anfang. Tatsächlich gibt es keine standardisierte Komplettlösung, sondern eine Vielzahl maßgeschneiderter kundenspezifischer Lösungen. Für Bombardier erweist sich Additive Fertigung daher zunehmend als Alternative zu herkömmlichen Verfahren.

Additives 3-Säulen-Modell im Einsatz

Um den spezifischen Anforderungen seiner Kunden gerecht zu werden, wendet Bombardier ein 3-Säulen-Modell im Bereich der additiven Fertigung an:

  • Designvalidierung: 3D-Technologie beschleunigt den Prototypenbau und erleichtert den Übergang von Prototypen in die Serienfertigung.
  • Additive Endbauteile: Um die Möglichkeiten von AM voll auszuschöpfen, werden einige Bauteile von Anfang an additiv entwickelt und schließlich auch so hergestellt. So können beispielsweise mehrere Bauteile zu einem kombiniert oder zusätzliche Funktionen integriert werden.
  • Service- und Ersatzteile: Bombardier versorgt seine Kunden bis zu 30 Jahre nach Auftragsende mit Ersatzteilen. Um diese nicht Jahrzehnte einlagern zu müssen, bietet sich 3D-Druck an. In der Praxis konnten abgekündigte Ersatzteile mittels AM schon innerhalb von 2 Monaten Beschafft werden – herkömmlich gefertigte Teile hätten 12 bis 18 Monate auf sich warten lassen und wären erheblich teurer gewesen.

Göteborgs Straßenbahnen setzen auf 3D-Druck

Abbildung 1 // Oben rechts sind die Lichter noch verdeckt. Unten rechts sorgen die 3D-gedruckten Teile für freie Scheinwerfer.
Abbildung 1 // Oben rechts sind die Lichter noch verdeckt. Unten rechts sorgen die 3D-gedruckten Teile für freie Scheinwerfer.
(Bild: Bombardier Transportation)

Etwa drei Monate nach dem der erste 3D-Drucker bei Bombardier installiert wurde, zeigen sich bereits Ergebnisse. Während der Fertigung der ersten Straßenbahnen für die schwedische Stadt Göteborg wurde Additive Fertigung eingesetzt, um verschiedene Probleme zu lösen.

Ein Problem zeigte sich an der Front des Fahrzeugs: Die schützende Glasscheibe deckte Teile der Frontscheinwerfer ab, was eine Abnahme der Fahrzeuge sicher verhindert hätte. Mithilfe von Additiver Fertigung konnte dieses Problem allerdings schnell gelöst werden (siehe Abbildung 1). Innerhalb von sieben Werktagen konnte eine neue Lösung gefunden und hergestellt werden. Die Umsetzung des neuen Teils hätte mit herkömmlichen Verfahren etwa zwei bis drei Monate gedauert.

Ein weiteres Problem zeigte sich bei der Kamera am Eingangsbereich des Fahrzeugs. Eine Adapter-Konsole wurde so konstruiert, dass das bestehende Interface zwischen Fahrzeug und Kamera beibehalten werden konnte. Innerhalb von nur fünf Werktagen konnte dann der finale Entwurf erfolgreich in die Tat umgesetzt werden. Aufgrund des funktionalen Designs sowie weitere technischer Besonderheiten sind die Kameraadapter auch Serienbauteile die additiv gefertigt werden. „Ohne den Einsatz additiver Fertigungstechniken, hätten wir diese Bauteile niemals so schnell herstellen und das Fahrzeug den Kunden übergeben können“, sagt André Bialoscek, Projektmanager Ingenieurswesen, von Bombardier.

Weitere Investitionen in AM sind geplant

Nach ersten positiven Ergebnissen wird Bombardier auch zukünftig an der additiven Fertigung festhalten. Obwohl einige Bauteile und auch Serienteil auf hauseigenen 3D-Druckern entwickelt und hergestellt werden, plant Bombardier nicht, zum additiven Fertiger zu werden. Vielmehr geht es dem Unternehmen darum, Know-how im 3D-Druck aufzubauen und die Qualität der neuen Konstruktionsunterlagen sicherzustellen. Somit können abgekündigte Bauteile in Zukunft selbstständig re-engineered und beschafft werden, was die Bereitstellungszeit und mögliche Abhängigkeiten verringert.

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