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15. September 2022
09:39
Aptiv ist ein globales Technologieunternehmen, das sicherere, umweltfreundlichere und stärker vernetzte Lösungen entwickelt, um die Zukunft der Mobilität zu ermöglichen. Sie waren für die Entwicklung und Produktion einer Anhängerkupplungs-Anschlusskappe für Ford Super Duty-Lkw verantwortlich, um die elektrischen Anschlüsse vor rauen Umwelteinflüssen zu schützen.
Aptiv musste die Grenzen dessen erweitern, was in der Produktion kritischer Teile mit geringerem Volumen möglich ist. Die Aufgabe bestand darin, eine Anhängerkupplungskappe zu entwickeln, die Fords Erwartungen an bestmögliche Kosten und eine schnelle, flexible Produktion erfüllen würde.
Die Anhängerkupplungs-Steckerkappe musste die Standard-Technik- und Qualitätsanforderungen der Automobilindustrie erfüllen – insbesondere die USCAR-2-Validierung und die ISO 9000-Zertifizierung –, um den Schutz des elektrischen Steckers vor äußeren Einflüssen zu gewährleisten und eine Abdichtung bei 105 Grad Celsius aufrechtzuerhalten.
Um dies zu ermöglichen, arbeitete Aptiv eng mit Carbon, einem führenden Unternehmen in der digitalen Fertigungstechnologie und der Entwicklung additiver Materialien, und Fast Radius, einem Fertigungspartner mit Fachkenntnissen in wiederholbarer, zuverlässiger additiver Produktion, zusammen. Die Zusammenarbeit führte zur Serienproduktion der Anhängerkupplungskappe für die Ford Super Duty-Lkw unter Verwendung der Carbon Digital Light Synthesis™ (DLS™)-Technologie. Darüber hinaus ermöglichte die additive Fertigungsstrategie von Aptiv einen werkzeuglosen Ansatz, der die Markteinführungszeit im Vergleich zu herkömmlichen Formlösungen um 16 Wochen verkürzte.
Bewährte Materialien für Automobilanwendungen
Dieses Projekt war Aptivs erste Automobilproduktionsanwendung, bei der die additive Polymertechnologie zum Einsatz kam. Das Carbon-Team arbeitete eng mit Aptiv zusammen, um das richtige Material auszuwählen, um die USCAR- und Level-3-Dichtungsanforderungen des Produkts zu erfüllen. Nach sorgfältiger Bewertung wurde Carbon EPX 82 aufgrund seiner Temperaturbeständigkeit, Haltbarkeit und Festigkeit als ideales Material für die Herstellung der Anhängerkupplungskappe ausgewählt.
Digitale Fertigungstechnologie in Industriequalität
Die Carbon-DLS-Technologie erfüllte Aptivs Erwartungen an eine schnelle, zuverlässige und skalierbare Produktion. Angesichts der strengen Branchenanforderungen war Carbon DLS die beste Methode für das Projekt, basierend auf der geschätzten Produktion im Maßstab. Nachdem die Technologie und die Materialien feststanden, konzentrierte sich Aptiv auf das Design der Anschlusskappe und arbeitete mit den Ingenieuren von Fast Radius und Carbon zusammen, um das Design für die Herstellung zu optimieren.
Produktionsoptimierung und Know-how
Das wiederholte und zuverlässige Drucken tausender Teile im großen Maßstab mit additiver Fertigung kann eine Herausforderung sein. Um die Produktionszuverlässigkeit sicherzustellen, nutzte Fast Radius sein Wissen und seine Erfahrung mit der Technologie von Carbon und stützte sich auch auf Erkenntnisse aus seiner proprietären Digital-Thread-Software, um eine Baudatei zu entwerfen, die die Teile optimal auf der Bauplatte positioniert. Dies würde subtile Unterschiede bei Temperatur und Lichtschwankungen erklären.
Qualitätsmanagementsystem für die additive Produktion
Nach einem umfassenden Auditprozess vor Ort wurde Fast Radius der erste serienzugelassene externe Additiv-Fertigungslieferant für Aptiv in der Automobilindustrie. Fast Radius verließ sich bei der Durchführung und dem Bestehen eines Production Part Approval Process (PPAP) auf sein Fachwissen in der additiven Fertigung und seine softwaregestützten Digital-Thread-Fähigkeiten. Für die Produktion mit der Carbon-DLS-Technologie hat Fast Radius teilespezifische Standardarbeitsanweisungen für jeden Schritt des Prozesses eingeführt und einen strengen Kontrollplan entwickelt, um eine kontinuierliche Qualität sicherzustellen.
Die Kombination aus Carbons führender digitaler Fertigungstechnologie und bewährten Materialien sowie der Expertise und Infrastruktur im Bereich der additiven Fertigung von Fast Radius ermöglichte es Aptiv, seine innovative Lösung zu realisieren. Letztendlich bestätigte Ford, dass Aptiv und das breitere Team eine erfolgreiche Markteinführung dieses Produkts durchgeführt haben.
Heute werden die digitalen Dateien für dieses Produkt im Fast Radius Virtual Warehouse™️ gespeichert und bei Bedarf bestellt und bei Bedarf gedruckt. Zusammen mit Fast Radius und Carbon nutzte Aptiv die Vorteile der digitalen Fertigung, um die Werkzeugkosten zu senken, schneller auf den Markt zu kommen und eine langfristige, optimierte Lösung für die Herstellung der Anhängerkupplungskappe von Ford mit einer additiven Technologie bereitzustellen.
Im Vergleich zu anderen 3D-Drucktechnologien wie SLS, SLA und traditionellem DLP sind das Carbon Digital Light Synthesis™-Druckverfahren und die patentierten Dual-Cure-Materialien eine Klasse für sich.
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15. September 2022
09:39
Zuverlässige Materialien für Automobilanwendungen Digitale Fertigungstechnologie in Industriequalität Produktionsoptimierung und Fachwissen Qualitätsmanagementsystem für die additive Produktion