Entdecken Sie, wie Michelin über eine Million Reifenlamellenformen pro Jahr für seine Produktionsformen mithilfe des 3D-Metalldrucks herstellt
Als Michelin feststellte, dass die auf dem Markt befindlichen Metall-AM-Maschinen nicht den hohen Qualitätsanforderungen für die Herstellung von Reifenlamellen-Formen entsprachen, ging das Unternehmen eine Partnerschaft mit Fives ein, um eine Maschine zu entwickeln, die diese Anforderungen erfüllt. Erfahren Sie mehr über die Geschichte der Reifenlamellen-Formen, die Herausforderungen, mit denen Michelin konfrontiert war, und die daraus resultierenden Lösungen.
INDUSTRY
Automotive
CHALLENGE
Traditional manufacturing of tire sipes is costly and
time consuming.
KEY BENEFITS
- Limitless personalization options
- Manufactured and replaced on demand
- Significant weight and material waste reductions
- Minimal post processing
Creative Shape
Lead Time
Weight
Performance
Geschichte
Siping wurde 1923 von John F. Sipe erfunden, um eine bessere Traktion an der Unterseite der Schuhe zu erreichen. Das Verfahren wurde erst in den 1950er Jahren weitgehend auf Reifen angewandt, um die Traktion zu verbessern. Eine der technologischen Innovationen der 2000er Jahre war die Einführung von 3D-gedruckten Metall-Lamellen.
Die Lamellen für Reifen wurden entwickelt, um die Straßenhaftung auf nassen oder winterlichen Straßen erheblich zu verbessern, während der Gummi weiterhin steif bleibt und diese Steifigkeit auch dann beibehält, wenn der Reifen neu oder abgenutzt ist. Form und Größe der Lamellen wirken sich direkt auf das Geräuschmuster und die Traktionseigenschaften des Reifens aus. Der Einsatz der additiven Fertigung zur Herstellung von metallgedruckten Lamellen eröffnete eine neue Welt der Möglichkeiten.
Herausforderung
Bei der konventionellen Herstellung und Montage von Reifenformeinsätzen wird ein Leichtmetallguss aus einer Aluminium-Silizium-Legierung verwendet, der eine schnelle Wärmeabfuhr ermöglicht, Verkürzung der Produktionszeit. Die Formsegmente für Reifen werden durch Gießen oder Fräsen hergestellt, wobei die Endbearbeitung manuell erfolgt. Breite Lamellen können in die Formsegmente eingesetzt werden, aber schmale Einsätze von weniger als 3 mm sind aufgrund der Härteeigenschaften der Legierung nicht leicht zu bearbeiten. Stattdessen werden Stahllamellen als Einsätze verwendet, die durch Stanzen und Kaltbiegen hergestellt werden; dies ist ein wesentlicher Kosten- und Zeitfaktor des Prozesses.
Lösung
Michelin setzt AM seit Anfang der 2000er Jahre zur Herstellung von Reifenlamellen ein, die in seinen Reifenformen verwendet werden. Nach jahrelangem Einsatz der AM-Technologie stellte Michelin fest, dass die auf dem Markt erhältlichen Metall-AM-Maschinen einfach nicht den Qualitätsanforderungen für die Serienproduktion entsprachen. Daher schloss sich Michelin mit Fives zusammen, um eine Laser Powder Bed Fusion (L-PBF)-Maschine zu entwickeln, mit der Reifenformeinsätze und Industrieteile mit hoher Qualität, Genauigkeit und Wiederholbarkeit hergestellt werden können. Aus dieser Zusammenarbeit entstand AddUp, und die FormUp® 350 PBF-Maschine wurde entwickelt.
Das hochpräzise, vollständig digitalisierte und hochflexible Verfahren von AddUp ermöglicht Michelin die Herstellung der komplexen Formen, die für die Herstellung von Formen und Lamellen für seine Reifen erforderlich sind. Entscheidende Merkmale der Michelin-Reifenlamellen:
Auflösung von bis zu 0,2 mm mit flachen- Überhängen von bis zu 15 Grad
- Oberflächengüte von bis zu 4 Ra μ m , wie gedruckt
Der FormUp®350 ist für die Verwendung von extrem feinen Pulvern (5-25μm) ausgelegt. In Verbindung mit einem Walzenbeschichtungssystem ermöglicht dies eine stützenfreie Produktion und eine hervorragende Oberflächengüte. Für Michelin können Lamellen hergestellt und bei Bedarf ausgetauscht werden, wobei nur eine minimale Nachbearbeitung erforderlich ist. Diese Technik sorgt nicht nur für eine schnelle Montage, sondern auch für Gewichtseinsparungen, geringeren Rohstoffverbrauch und unbegrenzte Personalisierungsmöglichkeiten.
Ergebnisse
Heute produziert Michelin mit dem FormUp® 350 von AddUp über eine Million Reifenlamellenformen pro Jahr für seine Produktionsformen. Die führenden Designer entwickeln immer ausgefeiltere Lamellenformen, um die Traktion bei nassen und verschneiten Bedingungen zu verbessern. Zum Beispiel kann eine Winterreifenform bis zu 3.000 Lamellen und über 200 verschiedene Lamellenformen enthalten! Die FormUp Pulverbettfusionstechnologie von AddUp ist dieser Aufgabe gewachsen und kann diese Lamellenformen effizient und nach den höchsten Qualitätsstandards herstellen.
Durch die völlige Umstellung der Verfahren zur Herstellung von Teilen verändert die Metalladditivität die gesamte Fertigung. Jetzt ist es nicht mehr notwendig, mehrere Vorstufen zu durchlaufen oder verschiedene Komponenten zusammenzusetzen, um das gewünschte Teil zu erhalten, sondern das Endprodukt kann in einem einzigen Schritt hergestellt werden. Digitale Dateien sind die einzigen Informationen, die benötigt werden, um genau das gleiche Teil zu reproduzieren, und die Teile können jederzeit geändert werden, was den Prozess flexibler macht als je zuvor.
