Funktionsfähige E-Motorrad aus dem 3D-Drucker

Bei der Fachmesse Formnext zeigte der 3D-Drucker-Hersteller BigRep das weltweit erste, komplett im 3D-Druck (FFF – Fused Filament Fabrication) produzierte und voll funktionsfähige E-Motorrad und einen bionischen Autositz für E-Mobilität. Ebenso wurde ein adaptiver Robotergreifer und eine 360°-fahrbare Industrieplattform für Anwendungen in der Automation präsentiert.

BigRep präsentierte auf der Formnext letzte Woche vier 3D-gedruckte Prototypen für Anwendungen in der E-Mobilität sowie in der Automation. Diese Prototypen wurden vom NOWlab, der Consultingabteilung für Innovation bei BigRep, entwickelt. Hergestellt wurden die Objekte auf den Druckern von BigRep.

NERA – das elektrische Motorrad aus dem 3D-Drucker

NERA ist das weltweit erste, komplett im (FFF) 3D-Druck erstellte, funktionstüchtige elektrische Motorrad. Im Unterschied zu ähnlichen Prototypen stammen alle Bauteile des NERA (abgesehen von den elektrischen Komponenten) aus den BigRep 3D-Druckern. Dies umfasst auch die Reifen, Radgabeln und –felgen sowie Rahmen und Sitz.

Bei der Entwicklung des NERA übernahmen die Ingenieure nicht einfach bestehende Motorradkonstruktionen, sondern konzipierten ein E-Motorrad speziell für die großformatige 3D-Drucktechnologie im FFF-Segment. Zu den zahlreichen Innovationen des NERA gehören u. a. die luftleeren Reifen mit individuell wählbarem Profil, rautenförmige Leichtgewicht-Radfelgen, flexibel 3D-gedruckte TPU-Kissen (anstelle von konventionellen Stoßdämpfern), sowie ein E-Motor in einem anpassbaren Gehäuse.

„Das NERA kombiniert verschiedene, im NOWlab entwickelte Innovationen wie den luftleeren Reifen, funktionale Integration und eingebettete Sensortechnologie”, erklärt Daniel Büning, Co-Gründer und Managing Director des NOWlab. „Dieses E-Motorrad und unsere anderen Prototypen erweitern die Möglichkeiten kreativer Ingenieurtechnik und werden die Additive Fertigung nachhaltig verändern.”

Das NERA illustriert laut den Herstellern die bedeutenden Vorteile des 3D-Drucks für die Produktion von Endbauteilen, insbesondere bei Losgrößen von 1 bis zu Kleinserien. Dadurch können Entwicklungszeiten und -kosten werden gesenkt, die Lieferketten optimiert und die Abhängigkeit von Zulieferer-Netzwerken reduziert werden.

BigRep Aero Seat – Autositz

Ein weiterer Prototyp für die E-Mobilität ist der BigRep Aero Seat. Hierbei handelt es sich um einen Sitz für den Einsatz in autonom fahrenden Autos. Der Sitz basiert auf Entwicklungen für die Luftfahrtechnik. Diese Sitzschale wirkt fast wie ein bionischer Sitz, denn er passt sich der individuellen Körperform des Fahrers an. Mithilfe eines 3D-Körperscans vor der Herstellung des Sitzes angefertigt, bietet dieser dem Nutzer einen besseren Sitzkomfort. Das liegt auch daran, dass das Sitzkissen mit einem flexiblem Material (TPU) 3D-gedruckt wird. Dieses passt sich intuitiv der Körperform an.

Adaptive Robotic Gripper

Der Adaptive Robotic Gripper wurde entwickelt, um Roboter vollständig in die automatisierte Additive Fertigung zu integrieren, in diesem Fall für die Entnahme fertig gedruckter Objekte aus BigRep-Druckern. Der auf einem BigRep Großformatdrucker STUDIO hergestellte, bionische Greifer ist an einen Roboterarm montiert. Der Greifer besteht aus drei modularen „Fingern“ und einem gegenüberliegenden „Daumen“. Damit kann dieser Objekte verschiedenster Größen fassen, denn die „Finger“ umschließen dieses anstatt einfach nur mit Kraft zu greifen, denn eines auf Kraftausübung flexibel reagierenden Kontrollsystems passt der Greifer den Griff jeweils entsprechend an.

Das bionische Design der Roboterfinger wurden den Lamellenzehen von Geckos nachempfunden, mit deren Hilfe diese an Decken „kleben“ können. Übertragen auf den Greifer bedeutet dies: Jedes Fingersegment enthält zusätzlich flexbile Lamellenkissen, deren filigrane Rippenstruktur bei Druck sanft eingedrückt wird und durch die dem TPU-Material inhärente Rückstellenergie jedes Objekt mit der jeweils notwendigen Festigkeit greifen lässt.

360°-fahrbare Industrieplattform

Die Omni Platform ist eine 360°-fahrbare Industrieplattform (Maße: 100 x 80 cm) für hochflexible Anwendungen in automatisierten Produktionsanlagen und „Smart factories“. Sie kann als automatisierter Transporter (Ladekapazität bis zu 200 kg) dienen oder zusätzliche Arbeiten übernehmen, beispielsweise als mobile Plattform mit einem darauf montierte Roboter.

Die komplett 3D-gedruckte Plattform bietet ein vollintegriertes Design. Alle Komponenten und die Elektronik lassen sich bereits im 3D-Druckprozess in dabei hergestellte Hohlräume integrieren. Zwei wichtige Kernelemente sind spezielle, rundum bewegbare Räder, die aus zwei verschiedenen Materialien 3D-gedruckt wurden. So kann sich die Plattform auch seitwärts bewegen. Ebenso gibt es eingebaute Sicherheitstechnik (ebenfalls aus dem 3D-Drucker), deren Sensoren bei Annäherung von Menschen reagieren.

Der Artikel basiert auf eine Pressemeldung von BigRep