Additive Fertigung Ein Rennrad aus dem 3D-Drucker

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Der britische Fahrradhersteller J. Laverack hat zusammen mit Luxus-Sportwagenhersteller Aston Martin ein Rennrad entwickelt, das vollständig auf die Bedürfnisse des Benutzers zugeschnitten und ästhetisch einzigartig sein sollte. Bei der die Umsetzung wurde auf die 3D-Druck-Metalllösungen von Renishaw gesetzt.

Am Anfang stand das Team von J.Laverack vor einem weißen Blatt Papier: Das Design des Rennrads sollte einzigartig und innovativ sein. Ziel war es, den Rahmen des Fahrrads so zu fertigen, dass selbst die Schrauben nicht sichtbar sind. Außerdem sollten die Abmessungen des Rennrads vollständig an den Benutzer angepasst werden können, mit einem individuellen Lenker und individuellen Abmessungen. Dies unterscheidet sich enorm von den herkömmlichen Produktionsprozessen für Fahrräder, die sich oft auf eingebaute Einstellgrößen verlassen, um sich an ihre Benutzer anzupassen. Oliver Laverack, Mitbegründer des Unternehmens, äußerte sich folgendermaßen zum Planungsprozess: „Wir wollten das Fahrraddesign völlig neu überdenken, um das individuellste, schönste und technologisch fortschrittlichste Fahrrad zu bauen. Es sollte millimetergenau nach Maß gefertigt werden - wie eine Reihe von perfekten Einzelstücken.“

3D-Druck ermöglicht leistungsfähige und geometrisch optimierte Einzelteile

Das Team sah sich bei der Herstellung mit nicht unerheblichen technischen Hindernissen konfrontiert - aber es wurde schnell eine Lösung gefunden. Die additive Fertigung erwies sich als die perfekte Technologie, um diese Herausforderungen zu bewältigen. Laverack betont: „Während der Entwicklung des Fahrrads wurde uns klar, dass wir mithilfe des 3D-Drucks leistungsfähige und geometrisch optimierte Einzelteile herstellen können. Die additive Fertigung erfordert keine Werkzeuge und eignet sich hervorragend für kundenspezifische Anwendungen in kleinen Stückzahlen. Sie ist jedoch eine relativ neue Technologie, mit der wir nur wenig Erfahrung hatten. Wir waren auf der Suche nach einem Entwicklungspartner, mit dem wir eine enge Beziehung aufbauen können und der uns während des gesamten Projekts beim Design und der Herstellung der 3D-gedruckten Komponenten unterstützen und anleiten kann.“

So fand das Team schließlich seinen Kooperationspartner Renishaw. Als Experte für 3D-Metalldruck brachte der Hersteller wertvolles Wissen in die Herstellung des Rennrads ein. Renishaw war nämlich bereits an der Produktion der britischen Olympiaräder beteiligt gewesen. Eine wichtige Gemeinsamkeit, wie David Clow, Mitbegründer von J.Laverack, betont: „Die Zusammenarbeit mit Renishaw im Bereich der additiven Fertigung war naheliegend. Renishaw ist nicht nur ein weltbekanntes britisches Ingenieurunternehmen, sondern wir waren auch von ihrer Arbeit an den olympischen Bahnrädern von British Cycling beeindruckt.“

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Die Ingenieure von Renishaw stellten die benötigten Teile so her, dass Vorsprünge und interne Abstützungen vermieden wurden. Dies war nur durch den Einsatz der additiven Fertigung möglich, die den Ingenieuren die nötige Designfreiheit gab, um komplexe Geometrien zu erstellen. Diese ermöglichten es zudem, das Gewicht der Komponenten zu reduzieren. Die Komponenten wurden aus 6AI/4V-Titan in 30 Mikrometer dicken Schichten gedruckt, die anschließend wärmebehandelt und maschinell bearbeitet wurden. Die Herstellung erfolgte mit dem Drucker RenAM 500Q, der über ein Gasströmungssystem, eine präzise dynamische Steuerung und eine vernetzte Software für den digitalen Workflow verfügt.

Das Besondere am J.Laverack Aston Martin.1R

Das J.Laverack Aston Martin.1R ist das erste schraubenlose Fahrrad der Welt, ohne sichtbare Bolzen, Schrauben oder Befestigungen am Steuersatz, der Sattelklemme oder den Bremssätteln. Die Bremsschläuche sind im Lenker verborgen, der übrigens die gleichen Konstruktions- und Fertigungstechniken verwendet wie der Frontsplitter eines Formel-1-Wagens. Die Herstellung eines jeden Fahrrads dauert über 1.000 Stunden, davon über 500 Stunden CNC-Bearbeitung. Jedes Detail wird sorgfältig ausgearbeitet und an die spezifischen Bedürfnisse jedes Einzelnen angepasst.

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