Großformat 3D-Druck im Motorsport

Heckspoiler | FFF-Verfahren | Einsatz: Delta Racing Motorsport

Additive Fertigung im Motorsport –
Erfolgreich dank 3D-Druck im Großformat

Bereits seit 2017 unterstützt HÄNSSLER das Delta Racing Team der Hochschule Mannheim. Dank der neuen Fertigungsmöglichkeiten durch unsere neuen Großformat 3D-Drucker mit einem Bauvolumen von bis zu einem Kubikmeter kann diese Kooperation weiter ausgebaut werden.

In enger Zusammenarbeit mit unseren Ingenieuren entwickelte das Hochschulteam die Form des neuen Carbon-Heckflügels aus recyceltem PET, welcher trotz seiner Größe von einem Meter in unseren Großformat Druckern hergestellt werden konnte.

Üblicherweise werden Formen für die Carbon-Teileherstellung aus speziellem Blockmaterial aus Polyurethan gefräst. Das ist kostenintensiv und mit langen Lieferzeiten verbunden. Außerdem entsteht bei der Bearbeitung dieser Polyurethanrohlinge sehr viel Abfall in Form von Spänen, die nicht recycelt werden können.

Erste Versuche haben gezeigt, dass auch gedruckte Formen die Ansprüche erfüllen können. Dabei wurden auf konventionellen 3D-Druckern Segmente der Form gedruckt und anschließend verklebt und nachbearbeitet. Mit diesen ersten Formen konnten bereits einsatzfähige Carbonteile hergestellt werden. Allerdings ist das Verkleben der einzelnen Segmente aufwändig und fehleranfällig.

Auf optimierten Großformatdruckern konnten wir diese Formen aus rPet aus einem Stück fertigen. Dabei entfallen die Trennstellen, die durch die Verklebung resultieren und aufgrund der hohl gedruckten Formen mit definiertem Infill wird jede Menge Material eingespart. Die Formen wiegen gegenüber konventionell gefertigten Formen aus Blockmaterial nur noch einen Bruchteil und es entsteht kein Abfall in Form von Spänen.

Haben die Formen aus rPet ausgedient, können diese wieder zum großen Teil recycelt werden.

Vorteile der gedruckten Formen im Vergleich zu gefrästen Polyurethan Formen

Materialeinsparung: 3920 g
Kosteneinsparung: 50 – 75 % im Vergleich zu den bisher gefrästen Formen
Direkt Recyceltes rPET aus Getränkeflaschen schont die Umwelt und ist äußerst nachhaltig
Gewichteinsparungen: gedruckte Formen wiegen nur ein Bruchteil und lassen sich daher einfacher bearbeiten
Lieferzeit: nur wenige Tage im Vergleich zu mehreren Wochen

Bevor der neue Heckflügel am Boliden angebracht werden kann, müssen die Studenten der Hochschule Mannheim noch einige Arbeitsschritte vornehmen.

Abschleifen der Form für optimale Oberflächenbeschaffenheit
Lackierung der Bauform
Versiegelung der Bauform
Aufschichtung der faserverstärkten Carbon-Folie
Bauform wird mit einer Vakuumfolie verschlossen
Injektion der Harzmischung

Bauform wird mit einer Vakuumfolie verschlossen

Das Vakuum-Infusion-Verfahren ermöglicht den Studenten, aus den verschiedenen Lagen den faserverstärkten Heckflügeln herzustellen.

Die zuvor in der Form eingebrachten Materialien werden in einem Vakuumbeutel abgedichtet und mittels einer Vakuumpumpe evakuiert. Durch den dadurch entstehenden Unterdruck kann das angemischte Harz gleichmäßig und lunkerfrei in den Faserzwischenräumen verteilt werden.

Dank der neuen Formen der Firma Hänssler kann das Delta Racing Hochschulteam nun mit aerodynamisch modifizierten Heckflügeln in die kommende Saison starten.

Neben den dadurch entstehenden Vorteilen auf der Rennstrecke erweist sich die aus recyceltem PET hergestellte Bauform auch aus ökologischer Sicht als nachhaltige Alternative.