Rinspeed: 3D-Druck für Elektrofahrzeuge

Seine Prämiere feierte MetroSnap am 7. Januar 2020 auf der Messe CES in Las Vegas. Das Konzeptfahrzeug des Schweizer Unternehmens Rinspeed nutzt dabei die Technik von Stratasys, einem führenden Unternehmen für 3D-Druck und additive Fertigung. Mehr als 30 individuelle Innen- und Außenteile wurden mit den FDM- und PolyJet-Technologien von Stratasys gefertigt. Hierzu zählen etwa Innenkonsolen, Anzeigefassungen sowie eingebaute Steckdosen und Lüftungen bis hin zu Lidar-Monitoren und dem außen angebrachten Autokennzeichen. Der 3D-Druck spielt gleichzeitig eine entscheidende Rolle bei der Gestaltung und Fertigung des Fahrzeugs, um den engen Produktionszeitplan der Markteinführung einzuhalten. 

„Mit dem 3D-Druck von Stratasys konnten wir individuelle Bauteile des MetroSnap in kürzester Zeit gestalten und fertigen und so das Fahrzeugdesign beschleunigen sowie die Grenzen der traditionellen Fertigung während der Produktion überwinden. Für ein derartiges Projekt, bei dem jeder Bestandteil neu gestaltet sowie getestet wird und es eine kurze Produkteinführungszeit gibt, sind alternative Fertigungsverfahren, die ein flexibles Design und eine flexible Produktion ermöglichen, von entscheidender Bedeutung. Man kann wirklich sagen, dass die individuelle Fertigung dieses Fahrzeugs ohne die Nutzung der Technologien von Stratasys einfach nicht möglich gewesen wäre.” (Rinspeed-Gründer Frank M. Rinderknecht)

Wechselsystem mit Pod- und Skateboard-Chassis

Der MetroSnap bietet ein von der Luftfahrt inspiriertes Wechselsystem, bei dem ein Pod- und ein Skateboard-Chassis mit geteilten Batterien betrieben werden. Auf diese Weise kann das Skateboard den Aufbau nach Bedarf automatisch aufladen, wobei jeder Pod der Öffentlichkeit einen anderen Service bietet – vom Taxi-Abholservice über die Paketsammelstelle bis hin zum Minisupermarkt.

Gute Materialeigenschaften

Bei der Entwicklung des Pods nutzte das Team die additive FDM-Fertigungstechnologie von Stratasys, um maßgeschneiderte 3D-gedruckte Bauteile herzustellen. Diese waren nicht nur funktionsfähig, sondern wiesen vor allem die erforderlichen Materialeigenschaften für eine Endanwendung im Automobilbereich auf. Ein Beispiel hierfür ist die Mittelkonsole des Pods. Diese muss strapazierfähig, aber auch leicht sein, um die Kraftstoff- und Geschwindigkeitsleistung bestmöglich zu nutzen. Um eine hohe spezifische Festigkeit und strukturelle Widerstandsfähigkeit zu erreichen, wurde das Bauteil per 3D-Druck aus dem Material Nylon12CF gefertigt, das Kohlefaser und Nylon 12 kombiniert.

Fertigungszeit einsparen

Ein weiteres Beispiel befindet sich an der Außenseite des Pod. Hier wurden 3D-gedruckte Sensorabdeckungen aus dem ASA-Material von Stratasys verwendet. Sie funktionieren genauso wie herkömmlich gefertigte Versionen und bieten spezielle Eigenschaften, um extremen Wetterbedingungen und UV-Strahlung standzuhalten. Die Bauteile wurden in wenigen Stunden gedruckt. Im Vergleich zu traditionellen Methoden oder langwieriger Nachbearbeitung konnte bei diesem Projekt so wertvolle Fertigungszeit gespart werden. 

Umfassende Farbfunktionen

Für das Fahrzeuginnere wurde der neu eingeführte Stratasys 3D-Drucker J850 verwendet. Dieser bietet Rinspeed beim 3D-Druck Multimaterialfunktionen und umfassende Pantone-validierte Farbfunktionen. Dies war ein wesentlicher Aspekt bei der schnellen Fertigung hochrealistischer Innenbauteile, die den strengen Designkriterien des MetroSnap in Bezug auf individuelle ergonomische Formen und Farbästhetik genau entsprachen. So wurden mit der J850 beispielsweise graue Abdeckungen für Ladestecker sowie die weißen Lüftungsschlitze des Armaturenbretts des Fahrzeugs 3D-gedruckt. Dies ermöglichte dem Team eine Farbanapassung und Fertigung in kurzer Zeit.