InMotion: Mit 3D-Druck gefertigte Querlenkerteile aus Titan für den elektrischen Rennwagen KP&T IM/e

InMotion, eine Gruppe Studenten der Ingenieurswissenschaften an der Technischen Universität Eindhoven, hat sich ein hohes Ziel gesteckt: die Teilnahme am legendären 24-Stunden-Rennen von Le Mans im Jahr 2019. Um Ihre Teilnahmechancen zu verbessern, wollen sie im kommenden Jahr zunächst den Rundenrekord für elektrische Fahrzeuge auf dem Nürburgring brechen.

Wenn Sie sich das Ziel gesetzt haben, das schnellste elektrische Auto der Welt zu bauen, zählt jede Möglichkeit der Gewichtsoptimierung. Aus diesem Grund hatte InMotion die Idee, leichte, mit 3D-Druck gefertigte Y-Gelenke für die Querlenkeraufhängung zu verwenden. Die Y-Gelenke verbinden die Stützen über die Querlenker mit der Fahrzeugkarosserie. An ihnen sind kurz gesagt die Räder befestigt und sie absorbieren alle einwirkenden Kräfte. Es handelt sich also um ein ziemlich wichtiges Teil.

InMotion entwarf die Teile selbst und wandte sich an Materialise, um Unterstützung bei der Optimierung des Designs für den 3D-Druck mit Titan zu erhalten. Als zusätzliche Herausforderung wollte das Team einen Weg finden, Stützstrukturen während des Druckprozesses zu vermeiden – die Aufhängungsarme sind über sphärische Kugellager mit den Ständern verbunden, und InMotion wollte nicht, dass Stützstrukturen manuell entfernt werden. Dies stellte eine Last-Minute-Herausforderung für die Passform dieser entscheidenden Komponenten dar.

Obwohl Titan bereits ein äußerst geringes Gewicht hat, unterbreitete das Entwicklungsteam von Materialise einen Vorschlag, um das ursprünglich von InMotion konstruierte Teil noch leichter zu gestalten. Mit unserem eigenen Softwareprogramm 3-maticSTL konnte das Softwareteam von Materialise die Hohlräume mit einer Wabenstruktur ausfüllen, um Gewicht ohne Abstriche bei der Stabilität zu reduzieren.

Materialise 3-matic zeigte erneut seine Stärke, als es darum ging, die Forderung von InMotion zu erfüllen, die Verwendung von Stützstrukturen während des Druckens zu vermeiden. Jannis Kranz, Design Engineer for Metal 3D Printing bei Materialise, erklärt: „Dank unserer Software konnten wir eine Bauorientierung finden, die es uns ermöglicht, das Teil als selbsttragende Struktur zu drucken, wodurch die Notwendigkeit einer generierten Stützstruktur entfällt.“

Das war eine große Herausforderung für unser Metalldruckwerk in Bremen, aber alles in allem lag die Vorlaufzeit für das gesamte Projekt bei weniger als einer Arbeitswoche.

Und es ging nicht nur schnell, die gewünschte Präzision wurde auch erreicht. „Die für die Montage der Querlenker geforderte präzise Passform verursachte keinerlei Probleme“, so Rogier von InMotion. „Die Genauigkeit war äußerst hoch: alles passte von Anfang an perfekt. Jede noch so kleine Unvollkommenheit hätte sich bei der Montage bemerkbar gemacht.“