Honda nutzt 3D-Druck und generatives Design zur Optimierung einer Kurbelwelle

Die Forschungs- und Entwicklungsabteilung des japanische Autoherstellers Honda hat sich mit dem Softwareunternehmen Autodesk zusammengetan, um eine Kurbelwellenkomponente neu zu konstruieren und in 3D zu drucken, um sie leichter und kraftstoffeffizienter zu machen.

In einem Automotor spielt die Kurbelwelle eine entscheidende Rolle, indem sie die Kolbenkräfte in eine Rotationskraft umwandelt. Um ihre Funktion mit hoher Zuverlässigkeit zu erfüllen, muss das Teil unglaublich stark und verschleißfest sein. Aus diesem und anderen Gründen ist das Design der Kurbelwelle über die Jahre hinweg weitgehend unverändert geblieben und wurde bisher nur wenig verändert.

Hirosumi Todaka, ein Konstrukteur für mechanische und strömungstechnische Maschinen bei Honda erklärte, dass die Konstruktion der Kurbelwelle in der jetzigen Form zu einer Selbstverständlichkeit geworden ist. Sein Team hat sich jedoch zur Aufgabe gestellt, eine Kurbelwelle zu konstruieren, die 30% leichter ist als die heutigen Modelle.

Dies versucht der Automobilkonzern gemeinsam mit dem Software-Entwickler Autodesk zu realisieren. Hier kommt 3D-Druck sowie generatives Design zum Einsatz. Nach einem Workshop kam Autodesk mit der Software Netfabb und Fusion 360 zu einem Erstserienmodell, das Hondas Anforderungen an die Kurbelwelle erfüllte. Da das Erstlingsmodell vielversprechend war, schickte Honda ein Team in das Autodesk Technology Center in England, um dort eine Ausbildung in generativer Konstruktion zu erhalten. So konnte das Modell noch weiter verfeinert und verbessert werden.

Die entwickelten Komponente konnten eine Gewichtsreduzierung von 50% erreichen. Es wurden somit die Erwartungen des Honda Forschungs- und Entwicklungsteam übertroffen und bessere Resultate als mit traditionellen Verfahren erzeilt. Dennoch mussten Tests durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass das Teil genauso gut funktioniert wie herkömmliche Kurbelwellen. Die in den Leistungstests gesammelten Daten werden nun von Autodesk zur weiteren Verfeinerung des Teils und seines generativen Konstruktionsprozesses verwendet.