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3D-Druck von maßstabsgetreuen Metallbauteilen in Leichtbau

Für die Entwicklung des neuen Rennrads „Dogma F“ setzte Pinarello auf innovative Partner und neueste Technologien. Materialise stellte den gesamten Metall-3D-Druck und die angepassten Workflows – massgebend für den Erfolg, denn das Gewicht einer wichtigen Sitzkomponente konnte fast halbiert werden.

Im Radrennen zählt jedes Gramm. Deshalb war es Pinarello so wichtig, ein Rennrad auf den Markt zu bringen, das wesentlich weniger Gewicht auf die Waage bringt als die Konkurrenz. Um dieses Ziel zu erreichen, konnte es aber nicht nur um Gewichtsreduktion gehen. Stattdessen musste das Team alles mit Kosten, Qualität, Produktionsgeschwindigkeit sowie der Anzahl der hergestellten Einheiten in Einklang bringen. Das Materialise-Team konnte dank ihrer Erfahrung und der Designfreiheit im Metall-3D-Druck zügig eine wesentlich leichtere Sattelklemme konstruieren. Die spezielle Herausforderung in diesem Fall lag allerdings in der maßstabgetreuen Fertigung innerhalb weniger Wochen. Die internen Teams bei Materialise für Design&Engineering, Software und Fertigung mussten zusammenarbeiten, um die Produktionsziele zu erreichen.

Ein großer Vorteil des 3D-Drucks in diesem Fall war die Geschwindigkeit, mit der das Design finalisiert werden konnte. Während bei der herkömmlichen Fertigung für jedes Design-Update neue Formen und komplexe CNC-Programmierung erforderlich ist, lassen sich beim vollständig digitalen 3D-Druck Design-Iterationen sehr viel schneller durchführen. 

Zusätzlich zur eigentlichen Konstruktion des Bauteils standen die Teams vor der Herausforderung, so viele Komponenten in so kurzer Zeit herzustellen. Die Herausforderung im Projekt bestand darin in weniger als einem Monat 2.000 Einzelteile zu drucken, und das jeden Monat. Hier konnte sich die interne Zusammenarbeit bei Materialise erneut bewähren. Ein dedizierter und umfassender Produktionsworkflow – einschließlich Etikettierung und Qualitätsprüfung – wurde aufgesetzt, sodass dieses Ziel erreicht werden konnte.

Dank der engen Zusammenarbeit mit Pinarello und der beachtlichen Anstrengungen im internen Team lieferte Materialise ein Bauteil, mit dem Pinarello sein gestecktes Ziel leicht erreichen konnte.  

Die 3D-Druck-Experten konzipierten den Sitzspanner so, dass die Designfreiheit der additiven Fertigung voll ausschöpft wurde und das richtige Material zum Einsatz kam, um schlussendlich eine signifikante Gewichtsreduzierung zu erreichen. Die Wahl fiel auf Titan, das mittels selektivem Laserschmelzen verarbeitet wurde. Das finale Bauteil war schließlich um 42,5 % leichter als das traditionell gefertigte, ursprüngliche Aluminium-Design.

 

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