Ford ondersteunt eerste in Europa gebouwde elektrische Ford met 3D-printcentrum

Ford opent 3D-printcentrum ter ondersteuning van de productie van de eerste in Europa gebouwde elektrische Ford. Het centrum is voorzien van twaalf 3D-printers, die gereedschappen en houders vervaardigen voor autoproductie in het Duitse Keulen. Ook kan Ford onderdelen 3D-printen voor pilots en in kleine serie geproduceerde auto’s.

Het eerste volledige elektrische model dat Ford in Europa produceert moet aan het eind van dit jaar in Keulen van de productieband rollen. In de aanloop hiernaartoe opent Ford een nieuw 3D-printcentrum. Hier gaat het bedrijf met behulp van 3D-printers kunststof en metalen onderdelen gaat produceren. De printers zijn geschikt voor de productie van onderdelen variërend van een paar centimeter lang en een gewicht van 30 gram tot 2,4 meter lang, 1,2 meter breed en 1 meter hoog met een gewicht van 15 kilo.

‘Elk onderdeel kan compleet uniek zijn’

“We maken hier voornamelijk gereedschappen en houders voor onze fabricageafdelingen”, licht Nurah Al-Haj-Mustafa, Ford-ingenieur voor 3D-printen, toe. “Elk onderdeel kan compleet uniek zijn. Maar de kwaliteit en de eigenschappen van elke print zijn hetzelfde.”

Het gaat bijvoorbeeld om meetinstrumenten voor het controleren van afmetingen, sjablonen voor het aanbrengen van het Ford-logo en in de toekomst ook enorme grijpconstructies als hulpstukken voor robots bij de carrosseriebouw. Ook onderdelen voor pilot- en in kleine serie geproduceerde auto’s kunnen worden geprint in het nieuwe 3D-printcentrum.

Meer flexibiliteit, kostenbesparingen en duurzaamheid

De Amerikaanse autofabrikant verwacht met behulp van 3D-printen onder meer een grotere flexibiliteit te krijgen en tegelijkertijd zowel tijd als geld te besparen bij de productie van kleine series. De besparing kan hierbij ten opzichte van het conventionele spuitgietproces volgens Ford oplopen tot 80%. Het bedrijf wijst erop dat met name het vervaardigen van de benodigde mallen voor spuitgieten complex is.

Ook ziet Ford voordelen in 3D-printen op het gebied van duurzaamheid. Zo is minder materiaal nodig en is het restmateriaal dat bij het 3D-printproces ontstaat herbruikbaar. Het team Manufacturing and Materials bij het Ford Research and Innovation Center in Aken werkt op dit moment aan een pilotproject rondom het recyclen van het granulaat dat wordt gebruikt voor 3D-printen.

Laagdrempelige toegang

Ford wijst op de laagdrempelige toegang tot het 3D-printcentrum. Zo kan iedere medewerker van Ford via een app een aanvraag indienen voor onderdelen die zij nodig hebben of voorstellen indienen voor nieuwe onderdelen. Ook kunnen zij daarbij een eigen tekening van het gewenste onderdeel of een beschrijving van het doel waarvoor zij het component nodig hebben aanleveren.

“We gebruiken een start-up benadering met korte lijnen en weinig bureaucratie”, vertelt Oliver Färber, manager van de motorenfabriek en verantwoordelijk voor de afdeling met het 3D-printcentrum. “De onderdelen die worden aangevraagd door de werknemers, worden vervolgens speciaal ontworpen door het 3D-printteam en kunnen daardoor heel snel worden geproduceerd.”

Portierrandbeschermer

Een voorbeeld is een portierrandbeschermer, die Ford momenteel test in de eindassemblage. De fabrikant wil het hulpmiddel op termijn mogelijk ook bij andere stations binnen zijn productieomgevingen gebruiken.

Een ander voorbeeld is een ergonomisch verbeterd hulpmiddel voor het installeren van airbags, dat Ford momenteel eveneens test. Op dit moment produceert Ford 1.800 hulpmiddelen voor stootbescherming voor het nieuwe portiertransportsysteem. De hulpmiddelen zorgen ervoor dat de portieren tijdens het transport naar de lijn niet beschadigd raken. Daarnaast 3D-print Ford onderdelen voor de toekomst productie van het eerste elektrische model dat in Keulen van de baan gaat rollen.

In de onderstaande video toont Ford hoe het een houder voor plaatstaalsamples produceert in zijn 3D-printcentrum.

Ford experimenteert al langer met 3D-printen

3D-printen is niet nieuw voor Ford; het bedrijf opende al in de jaren negentig van de vorige eeuw een ontwikkelingscentrum in het Duitse Merkenich voor het 3D-printen van onderdelen voor testvoertuigen en prototypes. Ook kondigde het bedrijf in 2017 aan met het 3D-printen van grote auto-onderdelen te experimenten. Het gebruikte hiervoor toen een Stratasys Infinite Build 3D-printer.

Ford meldde in 2019 verschillende onderdelen voor productievoertuigen te hebben 3D-geprint. Deze componenten vervaardigde Ford met behulp van 3D-printtechnologie van het Amerikaanse bedrijf Carbon. In datzelfde jaar kondigde Ford ook aan een aluminium inlaatspruitstuk te hebben geproduceerd. Deze is gebruikt op de Hoonitruck, een gemodificeerde Ford F-150 uit 1977. Deze pick-up truck was eigendom van de inmiddels overleden Gymkhana-ster en rallyrijder Ken Block.

Ook meldt Ford dat door een speciaal team bij zijn fabriek in het Spaanse Valencia een catalogus van 5.000 printbare onderdelen is samengesteld. Deze onderdelen bieden oplossingen voor verschillende stadia van het fabricageproces in de Spaanse fabriek. De afdeling produceerde in 2021 in totaal zo’n 20.000 3D-geprinte onderdelen.

Auteur: Wouter Hoeffnagel
Foto: Ford