3D-Druck beschleunigt die Entwicklung bei Škoda

Škoda Auto nutzt den 3D-Druck seit fast 30 Jahren in der Entwicklung. Moderne Fertigungsmethoden beschleunigen nicht nur den Entwicklungsprozess, sondern tragen auch dazu bei, die Kosten für die zukünftige Fahrzeugentwicklung zu senken.

14. 11. 2025 Unternehmen

Dass der 3D-Druck viele Automobilhersteller bei der Entwicklung und Erprobung neuer Ideen unterstützt, ist heute keine Überraschung mehr. Überraschend ist jedoch, dass Škoda Auto diese Technologie bereits seit fast drei Jahrzehnten einsetzt. Bereits 1997 wurde innerhalb der Entwicklungsabteilung des Unternehmens eine 3D-Druckanlage eingerichtet. „Damals haben wir sogar direktes Feedback an die Hersteller der 3D-Drucker gegeben, sodass das Unternehmen tatsächlich zur Weiterentwicklung der gesamten Technologie beigetragen hat“, sagt Florian Weymar, Leiter Integration, Verifizierung und Validierung des gesamten Fahrzeugs.

Schneller und vertraulicher

Das 3D-Druckzentrum hilft, die Entwicklung neuer Fahrzeuge und Komponenten zu beschleunigen und zu vereinfachen. Škoda Auto produziert intern Prototypenteile, die sonst einen komplizierteren oder kostspieligeren Prozess erfordern würden oder an externe Lieferanten ausgelagert werden müssten. „Durch den Einsatz des 3D-Drucks sparen wir viel Zeit. Und da alle Daten im Unternehmen bleiben, bietet dieser Ansatz auch eine höhere Vertraulichkeit“, betont Sova und hebt die Vorteile dieser Technologie hervor. Die 3D-gedruckten Modelle können auch recycelt werden.

Kleine und einfache Komponenten können fast sofort für die technische Entwicklung vorbereitet werden. Die Herstellung und der Druck komplexerer Teile, wie Stoßfängerteile, dauert je nach Komplexität etwa drei bis fünf Tage. Selbst dieser Zeitrahmen ist deutlich schneller als die Auslagerung an einen Zulieferer. „Flexibilität ist ein weiterer Vorteil. Wenn während der Vorbereitungsphase Änderungen vorgenommen werden, können wir diese einfach und schnell umsetzen“, erklärt Sova.

Die Geräte des Zentrums sind praktisch rund um die Uhr in Betrieb. Laut Sova laufen die größten Drucker etwa 7.500 Stunden oder rund 312,5 pro Jahr und stehen nur während Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten oder Betriebsferien still.

Jedes Jahr produziert das 3D-Druckzentrum etwa 15.000 Teile. Einige davon sind sehr klein, andere bis zur Maximalgröße von einem Meter groß. „Wir drucken beispielsweise Stoßfänger in mehreren Teilen und setzen sie dann zusammen“, sagt Sova. Einige Teile werden in ihrem rohen, unfertigen Zustand verwendet, viele werden jedoch nachbearbeitet, darunter Lackierung und Endbearbeitung, die von anderen Abteilungen wie der Modellwerkstatt oder der Prototypenwerkstatt durchgeführt werden.

Kein gewöhnlicher 3D-Drucker

Die im 3D-Druck-Kompetenzzentrum verwendeten Drucker sind professionelle Industriemaschinen, die weit über das hinausgehen, was Heimwerker kennen. Das Zentrum verfügt jedoch auch über einige kleinere Drucker für Ad-hoc-Aufgaben, die zum Einsatz kommen, wenn Entwicklungsmitarbeiter kleinere Teile für Tests drucken müssen. „Die Druckaufträge für die 16 Industriedrucker werden vom Team des Kompetenzzentrums vergeben. Die Entwickler liefern die 3D-Daten, die dann für den jeweiligen Drucker und die jeweilige Technologie aufbereitet werden. Das Zentrum dient auch als technologische Beratungsstelle. Wann immer möglich, werden mehrere Teile gleichzeitig gedruckt, um die Effizienz zu maximieren“, sagt Dr. Florian Weymar.

Von links: Jan Novák (Leiter des Zentrums für Testfahrzeug- und Modellfertigung), Florian Weymar (Leiter Integration, Verifizierung und Validierung des gesamten Fahrzeugs), Martin Sova (Koordinator des Kompetenzzentrums für 3D-Druck)

Jede der vier im Zentrum verwendeten Technologien dient unterschiedlichen Zwecken. Am häufigsten wird das Fused Deposition Modeling (FDM) eingesetzt. Dabei handelt es sich um das klassische filamentbasierte Druckverfahren, das auch aus dem Heimgebrauch bekannt ist, nur in viel größerem Maßstab. Das Verfahren wird zur Herstellung von Modellen und Prototypenteilen für aerodynamische Tests, Designverifizierung und Installationsversuche eingesetzt.

Wenn Teile anspruchsvollere funktionale Anforderungen erfüllen müssen, beispielsweise wenn Komponenten genau wie im endgültigen Produktionsmodell zusammenpassen müssen, kommt die Multi Jet Fusion-Technologie zum Einsatz. Sie bietet eine höhere Auflösung mit fast unsichtbaren Schichtungen.

Das Zentrum nutzt auch die PolyJet-Technologie, die zur Herstellung von Showmodellen für die Designbewertung dient, sowie die Stereolithografie (SLA). Bei diesem Verfahren werden Harzschichten mit Licht ausgehärtet. Sowohl das PolyJet- als auch das SLA-Verfahren ermöglichen die Verwendung unterschiedlicher Materialien, was für die Herstellung von Zweikomponententeilen nützlich ist.

Die Haupthalle des 3D-Druck-Kompetenzzentrums wird dominiert von großen Druckern für das FDM-Verfahren.

Stereolithografie-Drucker (SLA) ermöglichen den Druck von Mehrkomponenten-Teilen.

Im Multi Jet Fusion-Verfahren wird das Teil durch Sintern hergestellt, ein Herstellungsverfahren, bei dem pulverförmige Materialien (wie Metalle oder Keramik) durch Erhitzen auf eine hohe Temperatur unter dem Schmelzpunkt miteinander verbunden werden.

Im Polyjet-Verfahren wird das Modell durch Aushärten von Flüssigkeit mit UV-Licht hergestellt.

Mit dem Polyjet-Verfahren können mehrere Materialien in einem einzigen Druckvorgang verwendet werden.

Große Drucker ermöglichen im FDM-Verfahren die Herstellung von Teilen mit einer Länge von bis zu einem Meter.

3D-Druckverfahren bei Škoda Auto

Fused Deposition Modelling (FDM)
● Filament (Thermoplaste wie ABS) wird während des 3D-Drucks Schicht für Schicht durch Düsen aufgetragen.
● Bauvolumen: 914 x 610 x 914 mm
● Auflösung: 0,254–0,3302 mm
● Anwendungen: Teile für verschiedene Modelle (u. a. Aerodynamik, Design), Konzepte, Prototypenteile

Stereolithografie (SLA)
● Die Bauplattform wird in einen Behälter mit flüssigem Polymer getaucht, und ein Laser härtet einzelne Schichten des Polymers aus. Diese Technologie ermöglicht komplexe Details und sehr glatte Oberflächen. Das Modell muss gewaschen und nachgehärtet werden.
● Bauvolumen: 336 x 200 x 300 mm
● Auflösung: 0,02–0,1 mm
● Anwendungen: Teile für verschiedene Modelle (DEF, FKM und DKM), Stilkonzepte, Testmodelle

Multi Jet Fusion (MJF)
● Die einzelnen Schichten des Modells werden durch Verschmelzen von Kunststoffpulver (Thermoplast) mit einem Bindemittel unter Verwendung von Infrarotlampen gebildet. Zu den Vorteilen zählen die Geschwindigkeit und die hohe Oberflächenqualität der Teile.
● Bauvolumen: 380 x 284 x 350 mm
● Auflösung: 0,08 mm
● Anwendungen: Teile für verschiedene Modelle (u. a. Aerodynamik, Design), Konzepte, Prototypenteile

PolyJet
● Das Modell wird durch das Aufsprühen von flüssigem Photopolymer erstellt, das mit UV-Licht ausgehärtet wird.
● Bauvolumen: 490 x 350 x 200 mm
● Auflösung: 0,016 mm
● Anwendungen: Teile für verschiedene Modelle (DEF, FKM und DKM), Stilkonzepte, Testmodelle

Zu den typischen Ergebnissen der 3D-Druckabteilung gehören Prototypen von Außenteilen wie Stoßstangen, Spoilern und aerodynamischen Radkappen. Das Team produziert auch Innenraumkomponenten, darunter Armaturenbretter, Türverkleidungen und versteckte Elemente wie Luftkanäle. „Zu den komplexesten Teilen, die wir herstellen, gehören verschiedene Lüftungsöffnungen. Sie sind kompliziert, sehr detailreich, müssen voll funktionsfähig sein und haben sehr enge Toleranzen. Wir erstellen in der Regel mehrere Versionen“, sagt Sova.

Beim Drucken im FDM-Verfahren werden auch Stützen für die Teile hergestellt, die anschließend von den Modellbauern entfernt werden.

Die Zukunft des 3D-Drucks

Derzeit setzt Škoda Auto den 3D-Druck vor allem in verschiedenen Phasen der Konstruktion und Erprobung ein. „Allerdings haben wir bereits Komponenten entwickelt, die sich bei Fahrzeugtests über Zehntausende von Kilometern hinweg einwandfrei bewährt haben. Dies zeigt, dass es möglich ist, mit 3D-Druck langlebige Komponenten herzustellen“, sagt Sova. Dies deutet darauf hin, dass der 3D-Druck das Potenzial hat, eine Rolle in der Serienproduktion zu spielen. Allerdings ist dies noch nicht Realität, da die Massenproduktion mit Spritzguss für die Großserienfertigung nach wie vor kostengünstiger ist.

Eine vielversprechende Perspektive ist der Einsatz des 3D-Drucks für die maßgeschneiderte Fertigung, beispielsweise für die Herstellung individueller Fahrzeugausstattungen oder Zubehörteile. Laut Sova ist dies eine realistische Option. Weitere potenzielle Fortschritte sind die Verwendung einer größeren Materialpalette und die Möglichkeit, deutlich größere Komponenten zu drucken, als dies derzeit möglich ist. „Die Grenzen dieser Technologie werden ständig erweitert, und wir beobachten ihre Entwicklung aufmerksam“, schließt der Experte.