Ford Motor Company

Ingenieure bei Ford haben Felgenschlösser entwickelt, die mehrere Vorteile der 3D-Drucktechnologie gleichzeitig nutzen: Einmalfertigung, Funktionsintegration und kundenindividuelles Design.

Von Produktionswerkzeugen hin zu Endteilen

Die Ford Motor Company und trinckle können bereits auf eine längere Partnerschaft zurückblicken: Bisher haben die beiden Unternehmen im Bereich Vorrichtungen und Produktionsmittel - genauer gesagt in deren automatisierten Konstruktion - zusammengearbeitet. Jetzt gehen wir noch einen Schritt weiter und betrachten additiv gefertigte Endteile.

Das Tätigkeitsfeld: Diebstahlschutz

Da die Sicherheitssysteme von Fahrzeugen immer ausgeklügelter werden, haben es Diebe stattdessen immer öfter auf einzelne Autoteile abgesehen, darunter auch auf Leichtmetallfelgen. Eine Methode, um Diebe abzuschrecken, ist die Verwendung von Sicherungsmuttern, eine an jedem Rad, die zum Lösen einen besonderen Adapter für den Schraubenschlüssel erfordern. Aber auch solche Felgenschlösser schützen nicht hundertprozentig vor Diebstahl, da sie letztlich doch als Standardprodukte auf dem Markt zugänglich sind.

Das war der Auslöser für Lars Bognar und Raphael Koch, verantwortliche Ingenieure bei Ford Research & Advanced Engineering Europe, sich näher mit dem Thema zu beschäftigen.

AM bietet einzigartige Geometrien mit integrierter Funktionalität

Die ersten Tests konzentrierten sich auf die Entwicklung einmaliger Schlüssel-Schloss-Paare, die aufgrund ihrer speziellen internen Geometriestruktur nicht gescannt oder kopiert werden konnten. Ungleichmäßig verteilte Rippen im Inneren der Mutter und Einkerbungen, die sich mit zunehmender Tiefe verbreitern, verhindern außerdem einen Wachsabdruck.

Customization: Integration des Fahrers in den Designprozess

Jede Schlüssel-Schloss-Kombination soll also per Definition nur einmal gefertigt werden. Daher erkannte Ford die Chance, diese Sichtteile für jeden Kunden personalisiert zu gestalten. Aber wie sollten diese Designs individuell und gleichzeitig effizient konstruiert werden?

“Hier kam das Trinckle-Team ins Spiel und präsentierte einen Ansatz, der es jedem Kunden ermöglicht, auf intuitive Weise seine eigene Geometrie zu erstellen: durch Spracheingabe.”

Ähnlich wie bei einem Fingerabdruck wird die Stimme des Fahrers für einige Sekunden aufgezeichnet, und die webbasierte Software wandelt diese einmalige akustische Welle in ein geometrisches, druckbares Muster um. Dieses wird als kreisförmiges Design für die Vertiefung der Sicherungsmutter und den Schlüssel verwendet. Die intuitive Webanwendung basiert auf der von trinckle entwickelten Design-Automatisierungs-Plattform paramate und kann mit jedem Notebook oder Smartphone aufgerufen werden.

Partnerschaften bringen den Erfolg für AM Anwendungen

Nachdem ein automatisierter Co-Design-Workflow eingerichtet ist, wurden Mutter und Schlüssel additiv unter Verwendung von säure- und korrosionsbeständigem EOS StainlessSteel 17-4PH hergestellt. Auch hier arbeitet Ford erfolgreich partnerschaftlich zusammen: Mit Hilfe von EOS und Additive Minds konnte innerhalb kurzer Zeit ein geeigneter Produktionsprozess und ein passender Werkstoff qualifiziert werden.

Im Allgemeinen ist die Anwendung ein gutes Beispiel für die hohe Geschwindigkeit, die Additive Manufacturing für Entwicklungsprojekte erlaubt. In deutlich weniger als einem Jahr wurden aus den ersten Skizzen ein funktionsfähiger Proof-of-Concept erarbeitet.

“Wir glauben, dass es beim Additive Manufacturing entscheidend ist, auf die Kooperation mit Experten ihres Fachgebiets - wie EOS oder trinckle - zu setzen, um mit hoher Geschwindigkeit und am Puls der Zeit arbeiten zu können.”