03.07.2023
In Zusammenarbeit mit GKN Powder Metallurgy und HP hat John Deere Ventile für Traktoren 3D-gedruckt. Es war die erste additive Metall-Serienanwendung des Unternehmens.
John Deere ist als weltweit führender Hersteller von Landwirtschaftsmaschinen kein Neuling in der additiven Fertigung (AM): John Deere-Werke auf der ganzen Welt nutzen seit Jahren AM, um mit Hilfe Tausender von 3D-gedruckter Werkzeuge, Vorrichtungen und Halterungen Prozesse und Ergonomien zu verbessern. In seinem Mannheimer Konstruktionszentrum für kleine und mittelgroße Traktoren macht das Unternehmen nun den nächsten Schritt: Erstmals wurden metallische Bauteile für die Serienproduktion additiv gefertigt. „Das neue Thermo-Umleitventil für Traktoren ist das erste 3D-gedruckte Metallteil des Unternehmens, das in Produktion geht“, erklärt Dr. Jochen Müller, Manager Global Digital Engineering.
Als Projektpartner war GKN Powder Metallurgy maßgeblich an der Verwirklichung des John Deere-Ventils beteiligt und nutzte das HP Metal Jet-Technologie. In diesem Verfahren wird das Metallpulver mit dem flüssigen Bindemittel Schicht für Schicht „zusammengeklebt“, bis ein grünes Teil entsteht. Das noch zerbrechliche Teil wird dann in industrietauglichen Öfen, wie sie in der konventionellen Pulvermetallurgie üblich sind, zu einem hochwertigen, langlebigen Metallteil gesintert.
GKN ist der weltweit führende Hersteller von Metallpulverprodukten und liefert 3D-gedruckte Teile für die Automobil- und andere Industrien. In der Zusammenarbeit mit den Produktingenieuren von John Deere konnten die Fertigungsexperten von GKN das Design des Kraftstoffventils für den 3D-Druck verfeinern und verbessern. Und auch für HP war das Verteilerventil eine Premiere: Es ist die weltweit erste technische Serienanwendung, die mit dem HP Metal Jet-Verfahren hergestellt wird.
Fotos: John Deere
Das 3D-gedruckte Ventil ist effizienter als eine traditionell angefertigte Variante und um 50 Prozent billiger, deutlich kleiner und verbraucht weniger Material. „Das Thermo-Umleitventil wurde strengen Tests unterzogen, um eine hervorragende Teilequalität zu gewährleisten“, berichtet Müller. Inzwischen wurden bei GKN über 4.000 Ventile 3D-gedruckt und an das John Deere Traktorenwerk zur Endmontage geliefert. Daneben bietet der 3D-Druck für John Deere weitere Vorteile, wie zum Beispiel eine höhere Geschwindigkeit bei Iterationen und Rapid Prototyping.
Laut Müller können die Konstrukteure damit ihre Ideen testen und ihre Konzepte in einem sehr frühen Stadium des Entwicklungsprozesses überprüfen. Insgesamt habe der 3D-Druck laut Müller bei John Deere nicht nur die Kosten pro Teil gesenkt, sondern auch die Leistung gesteigert. Dabei soll das Thermo-Umleitventil nicht das einzige 3D-gedruckte Bauteil des Landmaschinen-Herstellers bleiben. „Es ist eine von vielen innovativer 3D-Drucklösungen, die in Zukunft kommen werden“, so Müller.
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