Ersatzteile für Porsche-Klassiker aus dem 3D-Drucker
Für seltene Klassiker können fehlende Ersatzteile zu einem Problem werden, im schlimmsten Fall droht die Stilllegung des Automobils. Der Geschäftsbereich „Porsche Classic“ von Porsche bietet jetzt dank 3D-Druckern die Herstellung von Teilen an, die selten vorhanden sind beziehungsweise nur in geringen Stückzahlen benötigt werden. Die im 3D-Druckverfahren produzierten Bauteile erfüllen technisch und optisch die Voraussetzungen für höchste Originaltreue.
Das Sortiment von Porsche Classic umfasst rund verschiedene 52.000 Bauteile. Ist ein bestimmtes Ersatzteil nicht mehr auf Lager, wird es mit den Originalwerkzeugen nochmals gefertigt. Bei größeren Stückzahlen kommt auch die Produktion mit neuen Werkzeugen in Frage. Die Herstellung von Ersatzteilen, die nur in begrenzten Stückzahlen nachgefragt werden, stellt den Anbieter vor größere Herausforderungen. Eine nachträgliche Fertigung von kleinen Mengen mit neuen Werkzeugen wäre meist unwirtschaftlich. Daher bewertet Porsche Classic vor der Umsetzung eines Bauteilprojekts unterschiedliche Fertigungsverfahren.
Optimale Ergebnisse durch selektives Lasersintern
Die kontinuierlich steigende Qualität von additiven Herstellungsverfahren bei tendenziell sinkenden Kosten bietet für die Fertigung kleiner Stückzahlen eine wirtschaftliche Alternative. Ein Beispiel ist der Ausrückhebel für die Kupplung des Porsche 959, der nicht mehr verfügbar ist. Das Bauteil aus Grauguss unterliegt sehr hohen qualitativen Anforderungen, wird aber – auch aufgrund der mit nur 292 Stück geringen Produktionszahl des Sportwagens – sehr selten benötigt. Als Fertigungsverfahren wurde daher das selektive Laserschmelzen gewählt.
Für den Ausrückhebel wird pulverförmiger Werkzeugstahl computergesteuert in einer weniger als 0,1 Millimeter dünnen Schicht auf eine Bearbeitungsplatte aufgetragen. Ein energiereicher Lichtstrahl schmilzt das Pulver an den gewünschten Stellen unter einer Schutzgasatmosphäre zu einer Stahlschicht. So entsteht Schicht für Schicht das gesamte dreidimensionale Bauteil. Sowohl die Druckprüfung mit einer Belastung von knapp drei Tonnen als auch die anschließende tomographische Untersuchung auf innere Fehler durchlief der Ausrückhebel mit Bravour. Die Praxistests mit Einbau in ein Versuchsfahrzeug und ausgiebigen Fahrversuchen bestätigen die einwandfreie Qualität und Funktion des Teils.
Aufgrund der positiven Erfahrungen fertigt Porsche derzeit acht weitere Teile im 3D-Druck. Es handelt sich um Stahl- und Leichtmetallteile, die mit Hilfe des selektiven Laserschmelzens entstehen, und um Komponenten aus Kunststoff, die per SLS-Drucker hergestellt werden. SLS steht für selektives Lasersintern, bei dem der Werkstoff bis knapp unter den Schmelzpunkt erhitzt und die Restenergie durch einen Laser aufgebracht wird, um das Kunststoffpulver an dieser Stelle selektiv aufzuschmelzen.
Ersatzteile in höchster Qualtität
Für alle Teile gelten mindestens die Qualitätsanforderungen des ursprünglichen Produktionszeitraums; in der Regel erfüllen sie sogar noch höhere Standards. Die Maßhaltigkeit und Passgenauigkeit wird durch Einbauversuche sichergestellt. Kunststoffteile, die wie im Original aus mehreren Werkstoffen hergestellt werden, müssen je nach Einsatzbereich gegen Öle, Kraftstoffe, Säuren und Licht beständig sein. Porsche Classic prüft derzeit für weitere 20 Bauteile, ob sie per 3D-Druckverfahren gefertigt werden können. Die Vorteile liegen darin, dass dreidimensionale Konstruktionsdaten oder alternativ ein 3D-Scan des Bauteils für die Produktion ausreichen. Die Komponenten sind bei Bedarf auf Abruf herstellbar, damit entfallen Werkzeug- und Lagerkosten.
Autor: Stefan Girschner
