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Ford entwickelt neuartiges Felgenschloss im 3D-Druck

Sicherungsmutter entwickelt

Ford hat mittels 3D-Drucktechnologie eine einzigartige Sicherungsmutter entwickelt, deren individuelle Formgebung durch die Stimme des Fahrzeugbesitzers definiert wird. 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.

Sprachmuster bestimmt die Form des Felgenschlosses

Wie ein Iris-Scan oder ein Fingerabdruck kann die Stimme einer Person für die biometrische Identifikation eines Menschen verwendet werden. Hierfür nehmen Ingenieure die Stimme des Fahrzeugbesitzers auf. Eingesprochen werden kurze Sätze wie etwa „Ich fahre einen Ford Mustang“. Spezielle Software verwandelt das digitalisierte Sprachmuster anschließend in ein druckbares Motiv. Dieses individuelle Motiv dient als Designvorlage für die Herstellung einer einzigartig geformten Radmutter und dem dazugehörigen Schraubenschlüssel bzw. Adapter.

Die Radmutter und der Schlüsselkopf werden als ein zusammenhängendes Teil mittels 3D-Druck aus säure- und korrosionsbeständigem Edelstahl gefertigt. Wenn sie fertig sind, werden Mutter und Schlüsselkopf getrennt. Das Design enthält zusätzliche Sicherheitsmerkmale, die verhindern, dass die Radmutter oder der Schraubenschlüssel geklont oder kopiert werden können. Der ungleichmäßige Verlauf der gesamten Form verhindert, dass ein Dieb einen Wachsabdruck macht, da das Wachs bricht, sobald es von der Mutter wieder abgezogen wird.

„Es ist ein echtes Ärgernis, wenn die Räder eines Autos gestohlen werden, zumal der Ersatz von Leichtmetallrädern auch mit erheblichen Kosten verbunden ist. Aber diese einzigartigen Felgenschlösser schrecken Diebe ab. Produktpersonalisierung in Verbindung mit erhöhtem Schutz – das ist ein exzellentes Beispiel für die Möglichkeiten von 3D-Druck im Fahrzeugbau.“

Raphael Koch, Research Engineer, Advanced Materials and Processes, Ford of Europe

Stimmen nicht zwangsläufig erforderlich

Es müssen jedoch nicht zwangsläufig Stimmen für diese neue Art der Radsicherung verwendet werden. Es lassen sich auch vorhandene Formen aufgreifen, die für ein Fahrzeug spezifisch sind, zum Beispiel das Mustang-Logo, wahlweise können auch die Initialen des Fahrers verwendet werden oder eigene Lieblingsmotive wie der Umriss einer berühmten Rennstrecke. Bei der Gestaltung der Felgenschlösser sind der Fantasie keine Grenzen gesetzt.
Die Technologie wurde von Ford zusammen mit EOS, einem führenden Anbieter von High-End-Lösungen in der additiven Fertigung entwickelt.

Erweiterte Verwendung von 3D-Druck

Additive Fertigung, auch bekannt als 3D-Druck, bietet designtechnisch ein hohes Maß an Flexibilität. Insbesondere mit Blick auf die Gewichtsreduzierung von Teilen und der erhöhten Produktionseffizienz, die mit herkömmlichen Methoden nicht möglich wäre. Ford verwendet seit mehr als 30 Jahren zunehmend 3D-Druck, um Prototypenteile herzustellen, mit denen die Entwicklungszeit für neue Fahrzeuge spürbar verkürzt werden kann.

Das Unternehmen hat diese Technologie auch genutzt, um Teile für den Ford GT, den Focus und den Mustang GT500 zu entwickeln. In Zukunft werden zunehmend mehr 3D-gedruckte Teile hergestellt. Speziell maßgeschneiderte Autoteile werden bereits heute unter Verwendung von 3D-Technologie gedruckt, darunter der Ansaugkrümmer im Hoonitruck von Ken Block und die beiden Windschutzlamellen des Ford Fiesta World Rally Championship von M-Sport.

In der Ford-Produktionslinie werden mithilfe von 3D-Druck auch Werkzeuge für die Fertigungsstraße hergestellt, die bis zu 50 Prozent leichter sind, wodurch sich wiederholende Aufgaben den einzelnen Mitarbeiter physisch weniger belasten und die Fertigungsqualität verbessert wird. Da viele dieser Werkzeuge aus Nylon bestehen, hat Ford ein Recycling-Programm eingeführt, mit dem alte 3D-Druckteile und Kunststoffe aus dem Fertigungsbereich zu Nylon umgewandelt und verwertet werden können. Ford stellt auch 3D-gedruckte Sicherheitsausrüstung her, wie beispielsweise Schutzhüllen für rotierende Werkzeuge, die in der Produktionslinie verhindern, dass Bediener sich an Händen oder Armen verletzen.

„Mit unserem eigenen Plug-and-Play-Drucker können wir Werkzeuge und Teile genau dann herstellen, wenn wir sie benötigen, und sie schneller als je zuvor austauschen. Bei einigen Werkzeugen betrug die Lieferzeit früher bis zu acht Wochen, beim 3D-Druck konnte die Bearbeitungszeit auf nur fünf Tage reduziert werden. Idealerweise können benötigte Teile zeitnah aus recyceltem Kunststoff mittels 3D-Druck hergestellt werden.“

Lars Bognar, Research Engineer, Advanced Materials and Processes, Ford of Europe

Foto: Ford-Werke GmbH

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