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3D-Druck Kleines Bauteil hilft Studenten der Formular Student

| Redakteur: Katharina Juschkat

Schneller, leichter, besser: Studenten der Formular Student versuchen Jahr für Jahr, ihre Rennwagen zu verbessern. Dem Rennteam „Running Snail“ gelang das mit einem kleinen Bauteil aus dem 3D-Drucker von Igus.

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Gemeinsam entwickelten sie die neue Konstruktion des Fahrwerksstabilisators (v.l.): David Bürner, Philipp Hagn, Rudolf Buchner, Dominik Neuhardt und Thomas Faltermeier.
Gemeinsam entwickelten sie die neue Konstruktion des Fahrwerksstabilisators (v.l.): David Bürner, Philipp Hagn, Rudolf Buchner, Dominik Neuhardt und Thomas Faltermeier.
(Bild: Igus)

Die Teams der Rennserie „Formula Student“ versuchen jede Saison aufs Neue, sich durch neue Konstruktionen und Verbesserungen an ihrem Fahrzeug Vorteile gegenüber den Wettbewerbern zu verschaffen. Das Studenten-Team der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden wollte das Fahrwerk bei ihrem Rennwagen durch die leere Motorhaube führen. Dabei stand das Team vor der Frage, wie der Stab des Fahrwerksstabilisators befestigt werden könnte. Um den Arbeitsaufwand und das Gewicht des Rennwagens so gering wie möglich zu halten und gleichzeitig die nötigen Toleranzen zu gewährleisten, entschieden sich die Studenten für eine Lösung aus dem 3D-Drucker. Das passende abriebfeste Filament für eine schmier- und wartungsfreie Bewegung kam dabei von dem Motion-Plastics-Hersteller Igus.

Im Wettbewerb kreativ Lösungen finden

Die Formula Student ist ein Konstruktionswettbewerb für Studenten, bei dem sich Teams aus der ganzen Welt mit selbstkonstruierten Fahrzeugen in Rennen untereinander messen. Dabei geht es nicht nur um den Wettbewerb, sondern auch darum, dass sich die Teilnehmer neben dem theoretischen Studium bereits vor dem Start ins Berufsleben praktisch mit technischen Problemstellungen auseinandersetzen. Die Studenten können intensive Erfahrungen in der Konstruktion und Fertigung sammeln, Zusammenarbeit, Zeit- und Projektmanagement erlernen sowie die wirtschaftlichen Aspekte des Automobilbaus kennenlernen und so ihre fachlichen Qualifikationen steigern.

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Neben diesen Aspekten sehen die Teilnehmer des Rennteams „Running Snail“ der OTH Amberg-Weiden den eigentlichen Geist der Formula Student jedoch in der Kreativität bei der Suche nach neuen Lösungen. „Da man sich von Saison zu Saison weiterentwickeln muss, steht man häufig vor der Frage, wie sich beispielsweise das Gewicht als wichtigster Faktor weiter reduzieren und die Leistung des Wagens gleichzeitig steigern lässt“, so Thomas Faltermeier, technischer Leiter des Teams in der Saison 2015. Diese mit vielen Tests verbundene Tüftelei ist für ihn der spannendste Teil des Wettbewerbs.

„Young engineers support“ hilft Schülern und Studenten

Gerade bei solchen Projekten versucht der Motion-Plastics-Hersteller Igus aus Köln mit seinem Wissen und durch die Bereitstellung von kostenfreien Mustern die Studenten zu unterstützen. Mit dem sogenannten „young engineers support“, kurz „yes“, stellt das Unternehmen Schülern und Studenten sowie Lehrern, Dozenten und Professoren kostenlose Muster seiner Produkte und individuell auf ihre Bedürfnisse zugeschnittenes Anschauungs- und Infomaterial zur Verfügung.

Den ersten Kontakt zu Igus hatte das Team Running Snail bereits in der Saison 2011/2012. „Die regelmäßigen Treffen mit Igus, bei denen das Unternehmen Neuheiten vorstellte, legten den Schwerpunkt darauf, durch neue Produkte Gewicht zu sparen und den Wartungsaufwand zu reduzieren“, erklärt Faltermeier. So verbauten die Studenten in den letzten Jahren bereits zahlreiche Anwendungen mit gewichtssparenden und schmiermittelfreien Iglidur Gleitlagern und Igubal Gelenklagern, beispielsweise in den Stabilisatoren vorne und hinten. Seit 2013 befindet sich auch eine Drylin Lineareinheit Im Rennwagen, um die Pedalerie zu verstellen.

Für die Saison 2015 konzentrierten sich die Studenten auf das Fahrwerk. Das verbauten die Tüftler erstmals so weit oben, dass der Stab des Fahrwerksstabilisators durch die leere Haube geführt werden und eine Kraft von 1000 N aushalten musste. Das Team suchte nach einer Lösung, den für das Auspendeln beider Achsen verantwortlichen Stab anzubringen. In ersten Überlegungen planten die Studenten, den Stab zu verschweißen. Diese Idee verwarfen sie jedoch wieder, da eine verschweißte Lösung zusätzliches Gewicht, zeitintensiven Arbeitsaufwand und fehlenden Toleranzen aufgrund des Schweißverzugs bedeuten würde. Auf die passende Lösung kamen die Studenten durch den letzten Termin mit Igus. So erinnerten sich die Studenten an das damals neu vorgestellte Iglidur Tribo-Filament.

Filament soll 50-mal abriebfester sein

Mit dem 2014 vorgestellten Filament für den 3D-Druck will das Unternehmen die Freiheit in der Konstruktion von Einzelteilen oder Prototypen erleichtern. Nach vielen Tests im hauseigenen Testlabor soll sich das Filament als 50-mal abriebfester als andere 3D-Druckmaterialien herausgestellt haben. Die ersten Muster durfte das Team dann im hochschuleigenen Werkzeugmaschinenlabor unter der Leitung von Professor Wolfgang Blöchl drucken. Mit den passenden CAD-Daten konnten die Studenten den Arbeitsaufwand verringern.

Nach diversen Versuchen bearbeiteten sie die Oberfläche und verklebten die Konstruktion am Auto. Zunächst blieben Zweifel hinsichtlich der Steifigkeit und Festigkeit des Lagers, um den Stabilisator zu führen. Denn Unebenheiten auf der Fahrbahn verursachen unregelmäßige und unterschiedlich starke Stöße. Dabei müssen nicht nur die Torsionssteifigkeit und Festigkeit, sondern auch die entsprechenden Toleranzen gegeben sein. Trotz dieser anfänglichen Zweifel ist das Lager seit über einem Jahr ohne Ausfall erfolgreich im Einsatz. (kj)

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