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Additive Fertigung Bremssättel für den E-Rennwagen aus dem 3D-Drucker

Quelle: Pressemitteilung 2 min Lesedauer

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Die Studentin Viktoria Sobkowicz hat in ihrer Abschlussarbeit ein Bremssattel-Modell konstruiert, das dann im Steinfurter Labor per Metall-3D-Druck additiv gefertigt wurde und in der Formula Student Anwendung finden soll.

Maschinenbau-Studentin Viktoria Sobkowicz hat in ihrer Bachelorarbeit Bremssättel am Metall-3D-Drucker im Labor für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik produziert. Diese werden für die E-Rennwagen des Formula-Student-Teams Racing Power Münster der FH Münster, dem die Studentin angehört, und für das Team der Technischen Universität Hamburg verwendet.(Bild: FH Münster/Frederik Tebbe)
Maschinenbau-Studentin Viktoria Sobkowicz hat in ihrer Bachelorarbeit Bremssättel am Metall-3D-Drucker im Labor für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik produziert. Diese werden für die E-Rennwagen des Formula-Student-Teams Racing Power Münster der FH Münster, dem die Studentin angehört, und für das Team der Technischen Universität Hamburg verwendet.
(Bild: FH Münster/Frederik Tebbe)

Das Team Racing Power Münster (RPM) der FH Münster und Universität Münster baut auf dem Technologie-Campus Steinfurt einen eigenen E-Rennwagen. Damit wollen sie an den internationalen Konstruktionswettbewerben der Formula Student teilnehmen und sich dort mit anderen Hochschulgruppen aus ganz Europa messen.

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Integrierbar ins Studium ist die Arbeit am Rennwagen auch, wie die Bachelorarbeit von Viktoria Sobkowicz zeigt: Am Metall-3D-Drucker im von Prof. Dr.-Ing. Hilmar Apmann geleiteten Labor für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik hat die Maschinenbau-Studentin die Bremssättel für den Wagen selbst konstruiert. Mit Hilfe von Laboringenieur Steffen Florian und dem Institut für Produktionsmanagement und -technik unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Jan Dege der Technischen Universität Hamburg-Harburg wurden die Bremssättel additiv hergestellt.

Topologie-Optimierung sorgt für eine Gewichtsersparnis

Die Grundlage für die Bremssättel – also jener Teil einer Scheibenbremse, der die Bremsbeläge über die Bremsscheibe spannt – hat Sobkowicz einem passenden Modell aus dem Handel entnommen. „Ich habe mich für die Maße daran orientiert, als ich das 3D-Modell für den Druck konstruiert habe“, erklärt die Studentin. „Jedoch habe ich sie dann in einem nächsten Schritt für die Anforderungen an unseren Rennwagen angepasst.“ Unter anderem hat sie eine Topologie-Optimierung durchgeführt: Dabei berechnet ein Programm die Kräfte, die auf das Bauteil wirken. Für stark belastete Stellen wird im Metall-3D-Druck dann mehr Material verwendet, für weniger belastbare Stellen wird es jedoch auch reduziert. „Das sorgt gleichermaßen für eine Gewichtsersparnis an den Sätteln und eine verbesserte Funktion, was bei einem Rennwagen durchaus wichtig ist“, so Sobkowicz.

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Steffen Florian promoviert am Metall-3D-Drucker im Labor für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik. Er hat die Studentin dabei unterstützt, die Modelle zu prüfen, die Stützstrukturen für den Druck richtig zu dimensionieren und die Teile schließlich an der Maschine herzustellen.

Nach dem Druck gingen die Teile an die Technische Universität Hamburg-Harburg. Das Institut für Produktionsmanagement und -technik hat die insgesamt acht Bremssättel nachbearbeitet. Zustande gekommen ist das Projekt durch eine Kooperation der Professoren Apmann und Dege. Auch in Hamburg entsteht ein Rennwagen für die Formula Student. Das dortige Team hat seine eigenen Bremssättel konstruiert, die an der FH Münster gedruckt worden sind – so erhalten beide Teams extra angefertigte Bremssättel. „Ich freue mich sehr über die gelungene Zusammenarbeit und die Möglichkeit, das Formula-Student-Projekt auch mit einer Bachelorarbeit unterstützen zu können“, sagt Apmann.

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