Die Baugruppenvereinfachung im Kontext des 3D-Drucks bezeichnet die konstruktive und gestalterische Optimierung komplexer Baugruppen. Traditionelle Fertigungsverfahren erfordern oft die Aufteilung eines Produkts in mehrere Einzelteile, die anschließend montiert werden müssen. Im Gegensatz dazu erlaubt der 3D-Druck die Herstellung komplexer Geometrien in einem einzigen Arbeitsgang. Dadurch wird es möglich, vormals mehrteilige Baugruppen als einteiliges Bauteil zu realisieren – unter Verzicht auf mechanische Verbindungen, Schrauben oder Schweißnähte. Dieser Prozess nutzt die besonderen Freiheiten der additiven Fertigung, um Montageaufwand, Fertigungskosten und Fehlerquellen zu reduzieren.
Ziele
- Reduktion der Teileanzahl: Mehrere Bauteile werden durch ein einziges, integriertes Bauteil ersetzt.
- Montagevereinfachung bzw. -verzicht: Keine oder reduzierte Notwendigkeit für manuelle Montageprozesse.
- Kosten- und Zeitersparnis: Geringerer Aufwand für Lagerhaltung, Montage und Qualitätssicherung.
- Funktionsintegration: Integration zusätzlicher Funktionen (z. B. Kanäle, Federn, Gelenke) in ein Einzelteil.
- Optimierung für additive Fertigung: Anpassung der Geometrie an druckspezifische Anforderungen (z. B. Vermeidung von Stützstrukturen).
Vorteile
- Reduktion von Fehlerquellen durch Wegfall von Montageprozessen
- Höhere Funktionalität bei geringerem Gewicht
- Geringerer Materialverbrauch durch gezielte Optimierung
- Verbesserte Wiederholgenauigkeit und Qualität
- Verkürzte Liefer- und Entwicklungszeiten
Herausforderungen
- Eingeschränktes Post Processing bei sehr komplexen Geometrien
- Design erfordert spezielles Know-how im Bereich additiver Fertigung
- Nicht alle Materialien oder Fertigungsverfahren eignen sich für jede Form der Funktionsintegration
- Bauraumgröße kann Einschränkungen bei der Bauteilgröße mit sich bringen
