3D-Druck in der Fahrradentwicklung

Seit mehreren Jahren hat die Konstruktion von Bauteilen im 3D-Druck im Engineering von ROTWILD einen festen Platz. Bevor ein Bike in Serie aus Carbon gefertigt wird, entstehen im Entwicklungsprozess eine Vielzahl an 3D-gedruckten Teilen, ausgehend von der Konstruktion am Bildschirm bis hin zum fertigen Modell. Dabei basiert jede Form und jedes Bauteil auf einer eigenen, umfangreichen Entwicklungs- und Konstruktionsphase. Anhand der im 3D-Druck hergestellten Bauteile lässt sich die Konstruktion im Detail vor der Serienfertigung überprüfen.

Eingesetzte Materialien und Verfahren

Viele Teile aus dem 3D-Drucker entstehen dabei in Kunststoff. Einzelne Strukturbauteile können aber auch im Metalldruckverfahren aus Aluminium oder Stahl hergestellt werden.

Sowohl beim Kunststoff- als auch beim Metalldruck wird das Bauteil unmittelbar aus den 3D-CAD-Daten aufgebaut. Im Unterschied zu zerspanenden Verfahren, bei dem die gewünschte Form aus einem Metallblock herausgefräst wird, wächst das Bauteil Schicht für Schicht. Als Ausgangsmaterial dient ein Metallpulver, das durch einen hochenergetischen Laserstrahl mit hoher Energiedichte aufgeschmolzen wird. So entsteht ein Bauteil, dessen Dichte annähernd dem Grundwerkstoff und damit auch dessen mechanischen Eigenschaften entspricht.

Frisch aus dem Drucker, vor dem Einsatz im Prototypen-Bike erfolgen jedoch noch aufwändige Finish-Arbeiten und mehrere Kontrolldurchläufe.

Vorteile des 3D-Drucks

Als effizientes und schnelles Tool hilft der 3D-Druck im Entwicklungsprozess nicht nur dabei, einzelne Konstruktionsschritte zu überprüfen. Er spart auch Entwicklungskosten, denn das aufwendige Programmieren von CNC Maschinen und der Formen- und Werkzeugbau entfallen. Zudem können im 3D-Druck auch komplexe Strukturen schnell und mit wenig Material umgesetzt werden.

Ergänzend zur Konstruktion am Rechner lassen sich durch den 3D-Druck Dimensionen, Bauräume und mögliche Konstruktionsprobleme bereits vor dem aufwendigen und kostenintensiven Formenbau des Rahmens analysieren. Notwendige Änderungen werden so frühzeitig erkannt und die Konstruktion kann entsprechend angepasst werden.

Das Metalldruckverfahren bieten zudem den großen Vorteil, dass die Bauteile bereits in der Prototypenphase als belastbare Teile in Fahrversuchen eingesetzt werden können. So lässt sich durch die 3D-Drucktechnik die Produktionszeit für fahrtüchtige Prototypen deutlich verkürzen. Damit bleibt unseren Produktentwicklern bis zur Serienfertigung mehr Zeit, neue Bike-Konzepte ausgiebig zu testen und zu optimieren. So können echte Innovationen spürbare Verbesserungen in der Bike-Performance bringen.

Wie der 3D-Metalldruck bei der Entwicklung der Prototypen R.X375 und R.E375 eingesetzt wurde, erläutern wir in diesem Artikel.

 

Immer up-to-date mit dem ROTWILD Newsletter

Jetzt kostenlos registrieren