Fahrradteile aus dem 3D-Drucker bei Van Raam

Van Raam hält Innovation für sehr wichtig. Wir prüfen ständig, wie die angepassten Fahrräder und die Produktionsprozesse verbessert oder sogar erneuert werden können. Eine der innovativen Techniken ist das Drucken von Fahrradteilen mit einem 3D-Drucker. Lesen Sie in diesem Artikel mehr über den 3D-Druck bei Van Raam.


Warum Van Raam mit einem 3D-Drucker begann

Van Raam befasst sich kontinuierlich mit der Frage, wie Produkte und Prozesse verbessert werden können. Im Jahr 2017 verlagerte sich der Schwerpunkt auf den 3D-Druck. Es wurde beschlossen, einen 3D-Drucker zu kaufen. Mit diesem Drucker untersuchten wir die Möglichkeiten und wie sich dies auf neue und bestehende Van-Raam Fahrräder anwenden ließe. Neben den Möglichkeiten zum Bedrucken von Fahrradteilen untersuchten wir auch, ob mit einem Drucker Werkzeuge und Hilfsmittel hergestellt werden könnten, um den Produktionsprozess der Fahrräder zu verbessern. Die Möglichkeiten eines 3D-Druckers erwiesen sich als groß und relevant für Van Raam. Am Anfang wurde der 3D-Drucker hauptsächlich zur Herstellung verschiedener Prototypen verwendet, und heute werden die 3D-Drucker bei Van Raam aktiv für Fahrradteile und für Werkzeuge im Produktionsprozess eingesetzt.

Die 3D-Drucker bei Van Raam

Heute verfügt Van Raam über zwei verschiedene Arten von 3D-Druckern: drei FDM-Drucker und einen Multi Jet Fusion-Drucker. Lesen Sie weiter, um mehr über diese Drucktechniken zu erfahren.

DDDROP FDM 3D Drucker Van Raam
Die 3 DDDROP FDM 3D Drucker bei Van Raam

DDDROP FDM 3D Drucker

Von Anfang an wurden die DDDROP FDM 3D-Drucker verwendet. FDM steht für: Fused Deposition Modelling, zu Deutsch Modellierung verschmolzener Schichten. Es handelt sich um eine "Rapid-Prototyping"-Technik, also eine Technik, mit der ein schnelles Prototyping durchgeführt werden kann.
 
Aber wie funktioniert diese Technik eigentlich?
Ein (oft plastisches) Material wird Schicht für Schicht zusammengeschmolzen. Dieses Material wird wie ein Draht auf eine Spule gewickelt und mit Hilfe von Motoren im Drucker zum Druckkopf geführt. Der Druckkopf erwärmt das Material, wodurch es flüssig und formbar wird.

 Ein zu druckendes Teil wird mit Hilfe von einer Software in Schichten unterteilt. Das Teil wird dann vom Drucker in diesen Schichten aufgebaut. Beim Drucken legt der Drucker alle Linien des geschmolzenen Materials auf eine Bauplatte, so dass eine Schicht nach der anderen aufgebaut wird. Die Bauplatte ist das Grundmaterial, auf dem das Produkt gedruckt wird. Das Material in dieser Schicht verfestigt sich, woraufhin der Drucker eine neue Schicht darauflegen kann. Die Dicke der Schichten kann je nach Einstellung zwischen 0,1 mm und 1 mm variieren. Mit dieser Technik kann die Form für ein Produkt Schicht für Schicht aufgebaut werden.

Vorteile

  • Relativ kostengünstig im Vergleich zu anderen 3D-Drucktechniken
  • Kurze Startzeiten, so dass der Drucker schnell eingesetzt werden kann
  • die Fähigkeit, innerhalb kurzer Zeit von einer Datei in einem Konstruktionsprogramm (wieSolidWorks) zu einem echten Produkt zu gelangen
  • Geeignete Drucktechnik für schnelles Prototyping

Beachtenswerte Punkte

  • Der Druckprozess ist im Vergleich zu anderen Verfahren etwas langsam.
  • Das macht es zu einer Herausforderung, diese Technik zu verwenden, wenn mehrere Teile in einer Reihe oder in größerer Anzahl gedruckt werden.

Material FDM 3D Drucker Technik
Das Material für die FDM-Drucker ist um eine Spule gewickelt. (Quelle: DDDROP)

Die Materialien, die bei FDM-Druckern verwendet werden können, sind sehr unterschiedlich. So ist es beispielsweise möglich, verschiedene Arten von harten Kunststoffen zu verwenden: PLA, ABS, PETG, Nylon oder PC. Aber auch gummiähnliche Materialien wie TPU und TPE sowie Metalle wie Edelstahl, Aluminium, Messing und Stahl. Van Raam verwendet hauptsächlich ABS. Es handelt sich um ein Kunststoffmaterial, das gegen UV-Licht (z.B. Sonnenlicht) und verschiedene Witterungsbedingungen sehr beständig ist. Aus diesem Grund halten die Teile, die aus diesem Material hergestellt werden, lange auf den Rädern.

Die FDM-Drucktechnik eine der weltweit am häufigsten verwendeten 3D-Drucktechniken. Das liegt daran, dass viele verschiedene Materialien in dieser Technik verwendet werden können und die Kosten für den Einstieg in diese Technik gering sind. Es gibt daher viele verschiedene Typen von FDM-Druckern.
 
Bei Van Raam wird diese Drucktechnik vor allem für den Druck einfacher Produktionsteile in geringen Stückzahlen eingesetzt. Denken Sie zum Beispiel an Kettenschutzteile, Abdeckringe, Abdeckkappen, aber auch an Formen für die Montage- und Produktionsabteilung bei Van Raam.

FDM 3D Druck Technik Erklaerung

Das Material um die Spule herum wird zur vorgeheizten Düse geführt, so dass der Drucker das Unterteil in 3D drucken kann.

FDM 3D Drucker DDDROP druckt

Der DDDROP 3D-Drucker ist dabei, mit der FDM-Technologie zu drucken

3D printer Van Raam DDDROP FDM

Der Drucker nimmt seine Arbeit auf, sobald die Schutzabdeckung geschlossen ist.

Van Raam Multi Jet HP Fusion 3D Drucker
Die Maschine auf der linken Seite ist der 3D-Drucker und auf der rechten Seite ist die Verarbeitungsstation.

Der HP Multi Jet Fusion 3D-Drucker

Zusätzlich zu den FDM-Druckern verwendet Van Raam seit 2019 den Multi Jet Fusion 3D-Drucker von HP. Die Maschine besteht aus drei Teilen: dem Drucker (links), einem mobilen Wagen auf Rädern, in dem die Teile eingebaut sind. Dieser Teil ist in den Drucker integriert, kann aber herausgenommen werden. Der dritte Teil ist die Verarbeitungsstation. Wenn der Drucker bereit ist, liegen die Teile in einem großen Behälter zusammen mit Pulver, das während des Druckens nicht geschmolzen ist. Die Verarbeitungsstation saugt das überschüssige Pulver auf, so dass nur noch die Teile vorhanden sind. Das abgesaugte Pulver wird wiederverwendet.

Auch bei diesem Drucker wird ein Teil in Schichten aufgebaut. Beim Multi Jet Fusion-Drucker wird Material in Form von Pulvers verwendet, statt eines Drahtes wie beim FDM-Drucker. Mit einer großen Walze, auch 'Re-coater' genannt, wird eine dünne Schicht von 0,08 mm dieses Pulvers auf eine Bauplatte aufgetragen. Diese Schicht wird durch Infrarotlicht erwärmt, so dass sie schmilzt.
 
Ein großer Druckerkopf bewegt sich dann über die gesamte Schicht hin und her. Bei der "Rückwärtsbewegung" wird eine schwarze Tinte auf die Stellen der Pulverschicht geträufelt, an denen das Material schmelzen soll. Dies kann mit dem Betrieb eines Standard-Tintenstrahl-Papierdruckers verglichen werden. Sobald der Druckerkopf zurückkehrt, verschmilzt das Infrarotlicht das Material, auf dem die Tinte liegt. Dann wird eine neue Pulverschicht aufgetragen und der Prozess wiederholt

Vorteile

  • Eine spezielle Software sorgt dafür, dass die verfügbare Druckkapazität so effizient wie möglich mit den zu druckenden Teilen gefüllt wird.
  • Es handelt sich um eines der schnellsten Druckverfahren, bei dem eine Schicht in einer Hin- und Herbewegung des Druckkopfes verschmolzen wird.
  • Diese Maschine ist aufgrund ihrer großen Druckkapazität für die Serienproduktion geeignet.
  • Große Formfreiheit bei der Gestaltung der Produkte für den Drucker

Beachtenswerte Punkte

  • Relativ teurer Prozess. Im Vorfeld überlegen wir sorgfältig, welcher Drucker für den Druck eines bestimmten Teils am besten geeignet ist.

HP Multi Jet Fusion HP 3D Drucker Van Raam

Die Art des Materials, das mit diesem 3D-Drucker verwendet werden kann, ist nicht so vielfältig wie beim FDM-Drucker. Dies liegt zum Teil daran, dass nicht jedes Material für diese Technik geeignet ist. Das Material, das hauptsächlich für diese Technik verwendet wird, ist Nylon (PA12). Dies ist ein sehr starkes und robustes Material, das sich zum Bedrucken von Fahrradteilen eignet.

Der Multi Jet Fusion-Drucker wird bei Van Raam hauptsächlich für die Produktion von Teilen mit größeren Stückzahlen eingesetzt. Darüber hinaus wird der Drucker auch für die schnelle Erstellung von Prototypen und den Druck von Werkzeugen für die Produktions- und Montageabteilungen bei Van Raam eingesetzt.

Video 3D-Druck HP Multi Jet Fusion

Das folgende Video zeigt, wie der HP 3D-Drucker funktioniert. Sie können verschiedene Formen mit dem Van Raam-Logo in der Mitte sehen. Diese "Formen" sind alles Schichten, die schließlich zu einem Produkt werden. Auf dieser Platte werden verschiedene Produkte gedruckt. Im Video können Sie sehen, wie der Re-coater von oben nach unten (und umgekehrt) eine Pulverschicht auf die Bauplatte aufträgt. Danach schmelzt der von rechts kommende Druckerkopf, der die Tintentropfen aufbringt das Material zusammen, sobald es wieder nach rechts geht.

Van Raam Fun2Go parallel Tandem 3D gedruckte Teile
Das gedruckte 3D-Teil des parallel Tandems Fun2Go

Gedruckte Fahrradteile an Van Raam Fahrrädern

Heutzutage beinhalten viele Fahrräder aus dem Van Raam Ssortiment ein Teil, das mit einem 3D-Drucker gedruckt wurde. Dies kann ein kleines Teil wie z.B. eine Abdeckung sein, aber auch der Kettenschutz am Fun2Go Duo-Zyklus enthält einen Teil des 3D-Druckers, wenn die optionale 8-Gang-Nabe für den Beifahrer gewählt wird.

 Das Rikscha Fahrrad Chat ist das neueste Fahrrad bei Van Raam. Dieses Transportfahrrad ist so konstruiert, dass eine Reihe von Teilen mit den 3D-Druckern von Van Raam gedruckt werden konnten. Dies hat den Vorteil, dass die Teile leicht angepasst werden können und kein großer Lagerbestand an Produkten und Teilen erforderlich ist. Diese können ausgedruckt werden, sobald ein bestimmtes Teil benötigt wird. Mittlerweile gibt es sechs Arten von Teilen (insgesamt 10 Teile), die mit dem 3D-Drucker erstellt sind am Chat zu finden.
 

Auf dem unten stehenden Bild sehen Sie einige Teile, die am Fahrrad Chat zu finden und mit dem 3D-Drucker hergestellt wurden sind. Sehen Sie sich die Namen der Unterteile mit der entsprechenden Funktion an:

  1. Entriegelungshebel – Dies ist ein Teil, an dem der Hebel zum Absenken der Fußplatte befestigt wird. Sie stellt sicher, dass das Pedal aus der Verriegelung gelassen wird. Sobald der Hebel angehoben wird, senkt sich die Fußplatte ab. Mit dem Pedal kann die Fußplatte wieder angehoben werden. Siehe auch Nummer 4 für weitere Informationen über das Pedal. 
  2. Verdeck Halterung oben – Hier können Teile des Verdecks im zusammengeklappten Zustand aufbewahrt werden.
  3. Verdeck Halterung unten – Das Verdeck selbst kann hier aufbewahrt werden, wenn es zusammengefaltet ist.
  4. Verriegelungsfeder – Dieses Teil ermöglicht es dem Pedal, das die Fußplatte anhebt und absenkt, während der Fahrt eingeklappt werden kann. Sobald die Fußplatte wieder oben ist, kann das Pedal in die Verriegelung platziert werden, um sicheres Radfahren zu ermöglichen.

Van Raam Chat mit 3D gedruckte teile
​Die Teile, die mit dem 3D-Drucker gedruckt werden und wo sie auf dem Chat zu finden sind.
Van Raam Fahrraffabrik Robotschweisser Schweissarm

Innovation bei Van Raam

Wie in der Einleitung dieses Artikels erwähnt, ist Van Raam ständig auf der Suche nach innovativen Techniken zur Verbesserung seiner Produkte und Prozesse. So nutzt Van Raam neben der 3D-Drucktechnik, auch 3D/360 Grasd Fotos auf der Webseite sowie auch beispielsweise ein modernes Lagersystem, eine Pulverbeschichtung zur Einfärbung eines Fahrrads und verfügt über einen eigenen Prüfstand.

Lesen Sie alles über die Innovationen bei Van Raam auf der Innovationsseite der Website.

Innovation bei Van Raam