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© 3D-Drucker am Fraunhofer IAPT Max Oberländer

3D-Druck-Technik für die Automobilindustrie

Bisher kam Titan vor allem in der Luft- und Raumfahrt zum Einsatz. Nun nutzen Bugatti und Fraunhofer IAPT in Hamburg die additive Fertigung für ein Projekt

In einem gemeinschaftlichen Projekt zwischen dem Laser Zentrum Nord (jetzt Fraunhofer IAPT), Bugatti und der Bionic Production AG wurden digitale Konstruktion und Produktion miteinander vernetzt. Die strategische Partnerschaft zwischen Bugatti, der Bionic Production und dem Fraunhofer IAPT in Hamburg will die additive Fertigung in der Automobilindustrie zur Serienreife bringen. Im ersten Schritt wurden die Ingenieure von Bugatti im Bereich der additiven Fertigung ausgebildet. Dann wurden die Potenziale für die additive Fertigung im Bugatti Chiron identifiziert. Hierbei wurde unter anderem der Bremssattel bestimmt, der nach den Prinzipien der Bionik optimiert, designed und anschließend gefertigt wurde.

Geringeres Gewicht und höhere Belastungsfähigkeit

Mit dem neu entwickelten 3D-Druck-Titan-Bremssattel betritt das Hamburger Fraunhofer IAPT zusammen mit Bugatti und der Bionic Production AG nun Neuland. Titan kommt als Legierung unter dem wissenschaftlichen Namen Ti6AI4V hauptsächlich in der Luft- und Raumfahrt zum Einsatz, zum Beispiel bei hochbelasteten Bauteilen, wie den Aufhängungen der Fahrwerke oder Tragflächen bei Flugzeugen oder im Triebwerksbereich von Flugzeugen und Raketen. Der Werkstoff gilt als wesentlich leistungsfähiger als Aluminium. Der neue Bremssattel aus Titan wiegt 2,9 kg. Im Vergleich zum derzeit verwendeten Bauteil aus Aluminium, das 4,9 kg wiegt, könnte Bugatti bei einem Einsatz des neuen Bremssattels im Fahrzeug folglich demnach 41 Prozent Gewicht einsparen bei gleichzeitig höherer Belastungsfähigkeit.

Know-How in der Titanverarbeitung

„Das Laser Zentrum Nord (jetzt Fraunhofer IAPT) ist eine von vielen wissenschaftlichen Einrichtungen, mit denen wir im Laufe der Jahre eine sehr gute Kooperation aufgebaut haben“, erläutert Frank Götzke, Leiter Neue Technologien in der Technischen Entwicklung von Bugatti Automobiles S.A.S. “Dort verfügt man bereits aus sehr vielen weiteren Projekten, hauptsächlich mit der Luftfahrtindustrie, über umfangreiches Know-How gerade auch im Bereich der Titan-Verarbeitung sowie eine ausgereifte Anlagentechnik. Die Hamburger Produktionswissenschaftler haben in den vergangenen Jahren auch bereits eine ganze Reihe an nationalen und internationalen sehr anerkannten Innovationspreisen für deren Arbeiten mit der Industrie erhalten.“ Götzke ist seit über 22 Jahren im Volkswagen Konzern tätig. Seit 2001 arbeitet er bei Bugatti.

Serieneinsatz im Blick

„Die Zusammenarbeit mit Bugatti ist ein entscheidendes Leuchtturmprojekt für uns“, sagt Prof. Dr.-Ing. Claus Emmelmann, ehemaliger Geschäftsführer der Laser Zentrum Nord GmbH und seit der Übernahme des Zentrums als Fraunhofer Einrichtung für Additive Produktionstechnologien (Fraunhofer-IAPT) in den Forschungsverbund der Fraunhofer-Gesellschaft dessen Leiter. Die Entwicklungszeit des 3D-Titan-Bremssattels sei recht kurz gewesen: Von der ersten Idee bis zum ersten gedruckten Teil vergingen nur drei Monate. Der neue 8-Kolben-Monoblock-Bremssattel sei weltweit der erste Automobil-Bremssattel, der aus dem 3D-Drucker kommt und auch das größte im 3D-Druckverfahren gefertigte Funktionsbauteil aus Titan. Die ersten Versuche für den Serieneinsatz, für den es derzeit noch keinen Termin gibt, sollen in der ersten Hälfte dieses Jahres starten.
bkr/kk

Quelle und weitere Informationen:
www.iapt.fraunhofer.de

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