3D-gedruckter Lenkwellenhalter für neuen Studenten-Rennwagen bringt bis zu 50 % weniger Gewicht auf die Waage

Hanau, 30. Mai 2017

  • Formula Student der TU Darmstadt fährt erneut mit speziellen Aluminium-Bauteilen aus der additiven Fertigung von Heraeus

Gleich fünf superleichte 3D-gedruckte Bauteile von Heraeus stecken im neuen Rennwagen der TU Darmstadt für die aktuelle Rennserie Formula Student. Ein Lenkwellenhalter aus einer speziellen Aluminiumlegierung (AlSi10Mg) ist dabei fast 50 % leichter als beim Vorläufermodell. Der neue, exakt auf die Anforderungen des TU Darmstadt Racing Teams hin von Heraeus designte und gedruckte Lenkwellenhalter wiegt nur noch knapp 300 Gramm und das bei gleichbleibender mechanischer Festigkeit und Stabilität. „Wir haben das Teil komplett neu konstruiert und durch Simulation immer weiter optimiert, um die maximale Gewichtsreduktion zu erreichen. Die Kombination von Materialkompetenz, Konstruktionsexpertise und Druck-Know-how war ausschlaggebend dafür, dass wir dieses ehrgeizige Ziel erreicht haben“, erläutert Tobias Caspari, Leiter Heraeus Additive Manufacturing. Für den neuen Rennwagen der TU Darmstadt wurden zudem für jede Radaufhängung insgesamt vier Motorwellen gedruckt, die ebenfalls rund 50 % leichter sind als ihre Vorgänger. „Die Formula Student ist für unser junges Entwicklerteam eine gute Experimentierwiese, um neue Designs und Materialien für die additive Fertigung zu testen und zu optimieren“, sagt Caspari.

Immer mehr Anwender nutzen die Designfreiheit durch 3D-Druck

Immer mehr Anwender nutzen bewusst die Designfreiheit, die die additive Fertigung bietet, anstatt einfach nur eine bisher genutzte Form nachzubauen. „Die additive Fertigung, also der schichtweise Aufbau aus Metallpulver, ermöglicht viel leichtere und dennoch stabile Funktionsteile mit völlig neuen Designmöglichkeiten. Gleichzeitig sparen wir Ressourcen ein, und wir können überschüssiges Pulver wieder recyceln“, beschreibt Tobias Caspari die Vorteile der innovativen Fertigungstechnik.

Seit 2013 entwickelt Heraeus Spezialmetalle und die zugehörigen Prozesse für den 3D-Druck. Die Herausforderungen fangen bereits bei der Pulverherstellung an. Material- und Prozess-Know-how sind entscheidend, denn Metallpulver und Druckprozess müssen perfekt aufeinander abgestimmt sein. Dafür stehen im Hanauer 3D-Center Experten für Design und Prozesssimulation, mehrere Fertigungsanlagen sowie das Recycling von gebrauchtem Metallpulver zur Verfügung. Das Geschäft im Bereich der additiven Fertigung gewinnt an Dynamik und das Produktportfolio wird kontinuierlich um druckfähige Metallpulverlegierungen erweitert. Dazu gehören intermetallische Legierungen, bioresorbierbare Materialien und Gradientenwerkstoffe sowie amorphe Metalle, metallische Gläser mit besonderen mechanischen Eigenschaften.

Über die Formula Student

Die Rennserie ist ein internationaler Konstruktionswettbewerb, bei dem Studententeams aus der ganzen Welt mit selbst konstruierten und gefertigten Rennwagen gegeneinander antreten. Erstmalig als Formula SAE 1981 in den USA ausgetragen, kam die Rennserie 1998 als Formula Student nach Europa.

Die Technische Universität (TU) Darmstadt hat eigens für den Zweck der Teilnahme an der Formula Student einen Verein gegründet: den TU Darmstadt Racing Team e.V. (DART). Er ist zugleich ein als gemeinnützig anerkannter Verein, sowie Hochschulgruppe der TU Darmstadt.

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