Polaris ist ein nordamerikanischer Fahrzeughersteller und bekannt für seine hochwertigen Schneemobile und Geländefahrzeuge. Darüber hinaus stellt Polaris unter der Marke „Indian Motorcycles“ hochwertige Motorräder her. Seit der Entwicklung des ersten Schneemobils vor mehr als 65 Jahren hat das Unternehmen kontinuierlich neue Produkte und Innovationen hervorgebracht. Dabei setzt Polaris auf bewährte Technologien, aber ebenfalls auf fortschrittliche wie beispielsweise den 3D Druck mit Stratasys, um immer einen Schritt voraus zu sein.
„Es ist eine wirklich interessante Arbeitsumgebung. Sie ist schnelllebig, wir entwickeln Produkte für eine Vielzahl von Fahrzeugen. Und es ist sehr aufregend, an der Spitze der Technologie zu stehen.“
Wichtiger Faktor Werkzeugherstellung
Die Produktion der vielfältigen Produktlinien in einem sich ständig ändernden Umfeld bringt für Polaris besondere Herausforderungen mit sich. Dan Wiatroski ist Fertigungsingenieur bei Indian Motorcycles, einem Geschäftsbereich von Polaris Industries. Er sagt, dass die Werkzeugherstellung ein wichtiger Faktor für das Unternehmen ist. „Vieles, was wir tun, funktioniert mit verschiedenen Werkzeugmöglichkeiten. Also alles von normalen 3D-Druckmaterialien bis hin zu einigen der neuen, innovativeren Materialien.“
Die Kosten für die Erstellung der Werkzeuge für Prototypen sind ebenfalls ein allgegenwärtiges Problem. Dabei hat der Stratasys 3D Druck Polaris geholfen, Kosten zu senken. „Bei all den praktischen Montagearbeiten, die wir im Werk durchführen, haben wir begonnen, 3D Druck zu verwenden. Um so die Art und Weise zu ändern, wie wir über Werkzeuge denken.“
„Wir installieren viele komplexe Teile und arbeiten auch viel mit verchromten und lackierten Teilen. Wir haben strenge kosmetische Standards, die wir für unsere Kunden einhalten müssen.“
Die Partnerschaft mit Stratasys hat dem kompletten Team von Polaris neue Möglichkeiten eröffnet. Und das obwohl das Unternehmen Fahrzeuge verschiedenster Art herstellt. Ein großer Vorteil ist hier die Möglichkeit, neue Konstruktionen wiederholbar zu gestalten. Es ist für das Unternehmen sehr hilfreich, ein Design zu entwickeln, dieses zu testen, zu verbessern und dann solange zu wiederholen bis daraus ein gutes Endprodukt entsteht.
Ein weiterer großer Vorteil sind die neuen Materialien von Stratasys – insbesondere Elastomere wie TPU92. „Das Material ist weich genug, um unsere kosmetischen Bauteile nicht zu beschädigen, aber langlebig genug, um der Herstellung von Baugruppen standzuhalten.“
Schnelle Lösungen senken die Kosten erheblich
Die Elastomer-Materialien waren für Polaris nicht der einzige Grund, sich für den 3D Druck von Stratasys zu entscheiden. Auch die Geschwindigkeit spielte eine große Rolle. Jenika Bishop, Senior Projektingenieurin bei Polaris, erklärt: „Anstatt zwischen acht und 12 Wochen zu warten, können Entwürfe innerhalb von 24 Stunden realisiert werden. So entsteht mehr Zeit im Designprozess vorab. Und dies führt zu einer größeren Sicherheit, wenn die endgültigen Werkzeuge in der Produktion eingesetzt werden.“
Kosten sind ebenfalls von entscheidender Bedeutung, erklärt Systemingenieur Will Fickenscher. „Mit der Stratasys-Technologie können wir nicht nur die Werkzeugzeiten verkürzen, sondern auch die Kosten erheblich senken. Dies bedeutet, dass wir den Einsatz auch auf andere Bereiche ausdehnen können, in denen wir bisher nicht an 3D Druck gedacht hatten.“
„Die Qualität der Stratasys 3D Drucker und Materialien gibt uns die Gewissheit, dass wir immer direkt beim ersten Mal ein gutes Teil erhalten werden.“
Die Einführung von 3D gedrucktem FDM TPU92A Elastomermaterial war für Polaris ein echter Vorteil. Die Flexibilität des Materials ist eine sehr gute Lösung für eine Reihe verschiedener Anwendungen. Darüber hinaus beschleunigt es die Produktion und Validierung flexibler Teilekonstruktionen.
Ein Beispiel ist die Installation der hinteren Kotflügelspitze der Indian Motorräder. Die Ingenieure konstruierten eine Haltevorrichtung, die im 3D Druck erstellt wurde. Diese beschädigt bei der Installation der Kotflügelspitze den Lack nicht. Mit der 3D gedruckten Vorrichtung ist es darüber hinaus möglich diese direkt nach dem Lackieren zu montieren und somit die Montagezeit erheblich zu verkürzen. Elastomer Materialien haben auch bei anderen wichtigen Komponenten Produktionszeit gespart. „Diese Schutzvorrichtungen in Produktionsqualität haben viele Leder- und Vakuumformteile ersetzt, deren Herstellung sehr zeitaufwändig war. Das spart viel Zeit für das Engineering.“ sagt Dan Wiatrowski.
Beschleunigung der Designprozesse
Auch das Design anderer flexibler Fahrzeugteile, wie bespielsweise ein Getränkehalter konnte man bei Polaris durch den 3D Druck mit elastischem Material beschleunigen. Die Designer waren somit in der Lage das Design schnell zu verfeinern. „Tatsächlich ist es ein langer Weg, physische Teile zum Testen zu bekommen“, sagt Jenika Bishop. „Es war ein großer Vorteil, das 3D gedruckte Bauteil zu sehen, verschiedene Szenarien zu testen und sicherzustellen, dass es in das neue Interieur passt.“
Die Verwendung von Elastomer-Material hat es dem Team von Polaris ermöglicht, mehrere geometrisch genaue Konstruktionen für den Ansaugkanal eines ihrer Fahrzeuge schnell zu iterieren und zu testen. „Dadurch können wir Teile schnell in 3D drucken und an unseren Fahrzeugen nachrüsten, um Fehler zu erkennen oder Verbesserungsmöglichkeiten zu identifizieren und besser zu verstehen, welche Designs wir verfolgen möchten“, erklärt Will Fickenscher.
Die Straße vor uns wird aufregend – und Stratasys begleitet Polaris dabei
Anthony Stecker, Betriebsleiter von Indian Motorcycles bekräftigt, der 3D Druck werde Polaris helfen, bessere Herstellungshilfen und -techniken zu entwickeln, Fahrzeuge während des Herstellungsprozesses zu schützen und die kontinuierliche Verbesserung zu revolutionieren. Er ist sicher, dass durch die Verkürzung des Prozesses des Fahrzeugs von der Idee über die Herstellung bis zur Auslieferung zum Kunden Polaris gewinnen wird.
„Die Zusammenarbeit mit Stratasys hat dazu beigetragen, unseren Geist für das zu öffnen, was bei komplexen Problemen und Geometrien möglich ist.“
Will Fickenscher bestätigt „Stratasys hat wirklich dazu beigetragen, unseren Horizont zu erweitern. Durch den Einsatz der fortschrittlichen 3D Druck Technologie von Stratasys können wir Produkte jetzt anders und effektiver gestalten.“ Cory Bombard fasst zusammen: „Wir sind sehr gespannt auf die Zukunft der additiven Fertigung und freuen uns darauf, die Partnerschaft mit Stratasys fortzusetzen.“
Sie haben noch Fragen zum Thema 3D Druck mit der F123-Serie oder anderen Anwendungsgebieten?
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