Mithilfe der Pulverbettfusionstechnologie (PBF) wurden strategische Teile des Rallye Dakar-Rennwagens in 3D aus Titan gedruckt, darunter ein ergonomischer Schalthebel, der für bessere Griffigkeit und einfacheres Fahren entwickelt wurde.
Männer und Mechaniker auf dem Prüfstand
Das zweite Jahr in Folge führt die Dakar, eine mythische Rallye, ihre Teilnehmer auf der Suche nach Leistung nach Saudi-Arabien. Der Höhepunkt dieser 43. Ausgabe wird eine Marathon-Etappe zwischen Dünen und Wüstenlandschaften sein, diestellen die Mechaniker und die Besatzungen auf die Probe. Ein solches sportliches Abenteuer erfordert eine einwandfreie Zuverlässigkeit der Fahrzeuge und eine kontinuierliche Leistung. Aus diesem Grund hat Romain Dumas sein Vertrauen in die additive Fertigung erneuert, um strategische Teile von großer Robustheit herzustellen.
Die Vorteile des 3D-Metalldrucks
Bei der Suche nach Leistung für ein Offroad-Rennfahrzeug sind zwei Faktoren entscheidend: Leichtigkeit und Robustheit. Die PBF-Technologie (Powder Bed Fusion – Laser) ermöglicht das Verschmelzen des Metallpulvers, um Teile aus aufeinanderfolgenden Schichten herzustellen. So wurden verschiedene strategische Teile des Buggys gedruckt, darunter ein ergonomischer Schalthebel, dessen Knauf genau der Hand des Fahrers nachempfunden ist, um einen besseren Halt zu gewährleisten und dem Piloten das Fahren zu erleichtern. Der Schalthebel wurde in einem Stück aus einem der stärksten Metalle, Titan, gedruckt. Außerdem wurde seine Masse dank der Topologie-Optimierungstechnik reduziert, die darin besteht, Material nur dort zu platzieren, wo es benötigt wird. Dank dieser Technik konnte die Masse um 60 % gegenüber dem ursprünglichen, mit herkömmlichen Mitteln hergestellten Hebel reduziert werden. Schließlich ermöglichte die Topologie-Optimierungstechnik Einsparungen bei den Rohstoffen und damit niedrigere Produktionskosten.
Neben dem ästhetischen Aspekt des Teils, der im Rallye-Rennsport nicht sehr verbreitet ist, konnten durch die additive Fertigung weitere Funktionen integriert werden. In den Schalthebel ist nun eine Kabelverschraubung eingelassen, die es ermöglicht, den am Schalthebel installierten Dehnungsmessstreifen zuzuführen, ohne den Rennfahrer zu stören.
Andere additive Teile an Bord…
Zusätzlich zum Schalthebel, der im Fahrgastraum sichtbar ist, haben die Experten von Poly-Shape die drei Pedale des Autos entsprechend den Kräften, die der Fahrer während des Rennens ausübt, gestaltet. Das Ergebnis ist eine durchschnittliche Gewichtseinsparung von 42 % im Vergleich zu den Originalpedalen und eine höhere Robustheit, da sie aus Titan gedruckt sind.
Das letzte Teil, das in den Buggy eingebaut wurde, der am 3. Januar bei der Dakar 2021 an den Start gehen wird, ist ein Inconel® Auspuff-Kugelgelenk. Das gleiche Teil, mit dem bereits einige Fahrzeuge ausgestattet sind, die an der WRX- Rallycross-Meisterschaft teilnehmen. Pipo Moteurs, ein französisches Ingenieurbüro und Hersteller von Motoren für Fahrzeuge, die an der aktuellen Rallycross-Weltmeisterschaft (WRX) teilnehmen, suchte nach einer Lösung, um die Auspuffbälge zu verbessern, die während der Rennen zu leicht brechen oder sogar Brände verursachen können. Pipo Moteurs wandte sich an Poly-Shape, mit dem es seit vielen Jahren zusammenarbeitet, um das Design eines Kugelgelenks zu optimieren, das ausschließlich im 3D-Metalldruck hergestellt wird.
Die kugelförmigen Kugelgelenke mit der Bezeichnung “PSPM” wurden in Zusammenarbeit zwischen den Konstruktionsbüros von Pipo Moteurs und Poly-Shape entwickelt, um einerseits die geometrischen, mechanischen und thermischen Anforderungen der Motoren und a n d e r e r s e i t s d i e Herstellungsanforderungen des 3D-Metalldrucks zu erfüllen. Dank der Beherrschung der Dehnungsphänomene und der Abstreiftechniken durch AddUp konnte eine präzise Anpassung zwischen den beiden Teilen des Kugelgelenks erreicht werden, das in einem Arbeitsgang mit einer sehr guten Oberflächengüte gedruckt wird.
