3D-Druck einer Vorrichtung im Nissan-Werk in Barcelona

Stephen Moore | 18. Juni 2021

Der Automobilriese Nissan verlässt sich in seinem Werk in Barcelona auf eine kleine Farm von BCN3D-Druckern, um bisher 700 Werkzeuge, Vorrichtungen und Vorrichtungen für seine Automobilmontagelinien herzustellen. Enric Ridao, Kaizen-Ingenieur für Trim & Chassis Manufacturing, und Carlos Rellán, Manager of Maintenance & Engineering Facilities, erläuterten detailliert die erheblichen Einsparungen, die im Nissan Motor Ibérica Zona Franca-Werk erzielt wurden – die Verkürzung der Vorlaufzeiten von einer Woche auf einen Tag und die Kostensenkung um den Faktor 5 bis zu 20.

„Jedes Jahr drucken wir insgesamt etwa 100 Vorrichtungen und Werkzeuge für einen bestimmten Einsatz in unseren Prozessen“, bemerkte Rellán. Bevor der 3D-Druck das Spiel veränderte, lagerte Nissan alle seine Prototypen und spezifischen Vorrichtungen für kleinere Änderungsversuche an mechanische Zulieferer aus, die traditionelle Fertigungsmethoden verwendeten. Dies bedeutete, dass zwei wichtige Aspekte beim Betrieb einer Produktionslinie verloren gingen – Zeit und Geld. Darüber hinaus hatte Nissan beim Outsourcing mit Problemen der Unzuverlässigkeit zu kämpfen, und ein strenger Zeitplan bedeutete, dass die Flexibilität eingeschränkt war.

Der gesamte Prozess vom Entwurf über die Verfeinerung bis zum Druck würde bei einem externen Lieferanten eine Woche dauern. Durch den hauseigenen 3D-Druck verkürzte sich die Vorlaufzeit auf nur einen Tag und die Kosten waren im Vergleich zur CNC-Bearbeitung rund 20-mal niedriger.

„Als wir 2014 anfingen, wurden uns für das erste einfache Werkzeug, das wir drucken wollten, Kosten von etwa 400 € (475 $) für die Bearbeitung angegeben“, sagte Ridao. „Stattdessen haben wir es hier auf unserem Werksgelände gemacht. Mit drei Werkzeugen hatten wir die Maschine bereits amortisiert“, ergänzte Ridao.

Nachdem das Team den Wert der BCN3D-Maschinen demonstriert hatte, folgte Nissan mit einem Sigmax-Drucker und später einer kleinen Farm. Der 3D-Druck-Designprozess erwies sich als einfacher – das Independent Dual Extrusion System (IDEX) ermöglichte es dem Team, doppelt so schnell zu arbeiten und die Produktivität zu verdoppeln, und die Drucker blieben auch bei langen Druckaufträgen zuverlässig.

Ein Beispiel für eine Vorrichtung ist eine Windschutzscheiben-Zentrierlehre, die den korrekten Abstand zwischen der A-Säule des Autos und der Windschutzscheibe einhält. Wenn Sie das Messgerät an den Fahrzeugteilen befestigen, sichert die Befestigung einer Seite wiederum die andere, wodurch Genauigkeit gewährleistet und der Vorgang beschleunigt wird. Dieses Teil misst 100 x 120 x 80 mm und wurde in 14 Stunden aus thermoplastischem Polyurethan gedruckt. Die Teilekosten betrugen 8 € (8,50 $).

Eine 3D-gedruckte Schablone, die aus fünf verbundenen Teilen besteht und 1000 x 400 x 15 mm misst, dient als Indikator für die Bohrposition, um die Konsistenz während der Fahrzeugmontage zu gewährleisten. Der Druck jedes Teils dieses Positionierungstools mit ABS dauerte durchschnittlich 15 Stunden und kostete 21,50 € (25 $). Das Werkzeug enthält außerdem einige Buchsen, was bedeutet, dass das Teil selbst länger hält und Schäden am Kunststoff verhindert werden.

Eine weitere von Nissan entwickelte Vorrichtung dient zwei Zwecken: der Positionierung und Aushärtung des Automodellnamens auf dem Kofferraum, damit der Bediener den Aufkleber jedes Mal richtig positionieren kann. Die Druckgeometrie erleichtert dem Bediener das Anbringen des Namens am Fahrzeug, und zwei Lehren, die zwischen die Rückwände und die Kofferraumtür passen, sorgen dafür, dass das Typenschild konsistent positioniert ist. Dies wird durch einen Neodym-Magneten im Inneren der 300 × 80 x 3 mm großen Schablone erreicht, der sie fest am Blech des Autos hält. Dank eines UV-LED-Streifens auf der Unterseite härtet der Spezialkleber aus und verschweißt die Buchstaben mit der Karosserie. Das Teil besteht aus ABS und der Druck dauert 12 Stunden und kostet nur 3,45 € (4,10 $).

Obwohl Nissan derzeit Kunststoffmaterialien verwendet, hat das Unternehmen kürzlich auch mit der Erprobung von Metallen begonnen.

Weitere Informationen zu Textformaten