HTW Berlin fährt dank 3D Druck von Stratasys mit 10% mehr PS

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Das Motorsport Team der HTW, der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin, setzt die Objet Technologie von Stratasys ein um noch mehr aus dem Motor ihres Rennwagens zu holen.

Aus dem Yamaha R6 Motor holen die Studenten eine Leistung von 73kW, knapp 100PS. Und beschleunigen das Gefährt in nur 3,5 Sekunden auf 100km/h – Wow! Ein großen Beitrag an der Leistung trägt die Airbox, die für die Mischung von Luft und Benzin verantwortlich ist. Diese wurde mittels Jetting Technologie aus digital ABS gedruckt. Das Digital Material ist durch die spezielle, im Objet 500 Connex3 gemischten, Zusammensetzung hitzebeständig und dabei sehr stabil.

HTW Motorsports Stratasys 3D Printshow 1 (1)
Kevin Fuge vom HTW Motorsports Team mit der 3D gedruckten Airbox

Gestern hatte ich das Vergnügen einen Teil des Teams und ihr Auto auf der 3D Printshow in Berlin treffen zu dürfen. Durch die einfache Modellierung am PC konnte das Design der Airbox einfach und schnell perfektioniert werden. Der Druck mittels Jetting Verfahren ermöglicht komplexe Strukturen, die auf das Nötigste reduziert werden. Kevin Fuge, Leiter für den Bereich Organisation und Sponsoring bei HTW Motorsports, erklärte mir dass die speziellen Trichter – verantwortlich für die Kraftstoff aufnahme – nicht mit herkömmlichen Fertigungsverfahren zu fertigen wären. Es ist einfach nicht möglich. Mittels 3D Druck konnten diese Konstruktionen in nur einem Teil produziert werden. Durch die spezielle Materialwahl ist die Airbox nicht nur leichter, sondern mindestens genau so stabil wie eine „normale“ Airbox. Benzin war übrigens aufgrund der Feuerschutz-Bestimmungen leider nicht im Flitzer, also war auch nicht an eine Testfahrt zu denken.

Hier die komplette Pressemeldung von HTWs Sponsor Stratasys:

Stratasys Ltd. (Nasdaq:SSYS), einer der Weltmarktführer im Bereich 3D-Druck und additive Fertigung, gab heute bekannt, dass HTW Motorsport dank der 3D-Drucktechnologie von Stratasys bei seinem Formel-Rennwagen von mehr Kosteneffizienz und verbesserten Arbeitsabläufen profitiert und sogar auf der Rennstrecke höhere Leistung erbringt.

Der Erfolg von HTW Motorsport, das aus einem Studentenprojekt an der Hochschule für Technik und Wirtschaft in Berlin hervorging, ist auch ein Resultat der andauernden Beziehung zu Stratasys, denn für Konstruktion und Fertigung von Motorteilen verschiedener Wagen nutzte man eine Kombination der 3D-Drucktechnologien FDM und PolyJet.

Die Wagen nehmen jedes Jahr an dem globalen Wettbewerb Formula SAE teil, für den Teams aus aller Welt konstruieren, bauen, testen und mit den daraus entstehenden kleinen Formelwagen Rennen fahren. Letztere werden bezüglich ihrer Konstruktion, ihrem Spritverbrauch, ihrer Beschleunigung und Ausdauer bewertet.

Zuletzt nutzte HTW Motorsport Stratasys‘ Multimaterial 3D-Produktionssystem Objet500 Connex und das robuste Hochleistungs photopolymer Digital ABS, um die vorgegebenen Kriterien, die der 3D-Druck von Endbauteilen für die Airbox (oder Ansaugkammer) seines Rennwagens BRC14 erforderte, genau einzuhalten.

Patrick Harder, Teamingenieur bei HTW Motorsport, meint, der 3D-Druck aufwändiger Teile sei der schnellste und beste Weg, um rennfertige Airboxen zu drucken. „Als Universitätsprojekt Zugang zur modernsten Stratasys 3D-Drucktechnologie zu haben, ist für uns eine gewaltige Unterstützung“, sagt er. „Wir können erforderliche Teile dadurch viel schneller und wesentlich kosteneffizienter fertigen als es uns sonst möglich gewesen wäre.“

Und er fügt hinzu: Das hat uns nachweisbare, quantifizierbare Vorteile für das Airbox-System BRC14 gebracht. Im Vergleich zu dem System, das wir vor zwei Jahren hatten, erzielten wir 10% mehr PS und eine Verbesserung des Drehmoments um 12%.“

3D-gedruckte Airbox entscheidend für die Motorleistung

„Wir haben festgestellt, dass die Verwendung der 3D-Drucktechnologie von Stratasys uns einen zentralen Vorteil bei der Herstellung der Airbox des BRC14 verschafft hat. Eine gut konstruierte Airbox führt dem Motor die Luft auf effiziente und effektive Art zu und steigert so die Leistung“, erklärt Harder. „Der 3D-Druck spielt also eine fundamentale Rolle, denn durch ihn können wir einen funktionalen Prototypen bauen, der dann ein Bestandteil des endgültigen Rennwagens wird.“

Die Merkmale von Stratasys Digital ABS machen es für HTW zum Material erster Wahl, wenn es darum geht, die vollen Design- und Leistungsanforderungen der Airbox zu erfüllen. „Hitze- und Treibstoffbeständigkeit sind grundlegende Vorbedingungen für die Airbox, Digital ABS ist also perfekt“, fügt er hinzu. „Das und sein gutes Festigkeits-Gewichtsverhältnis machen es zum besten Material für die Ansaugkammer der Airbox, die eine Mischung von Robustheit, einzigartiger Geometrie und ausgezeichneter Oberflächenbeschaffenheit erfordert.“

Auf dem Weg zu weniger Gewicht

HTW Motorsport konstruiert derzeit seinen nächsten Wagen, der im Juni gelauncht wird und an der diesjährigen Rennsaison teilnimmt. Das Team verwendet erneut 3D-gedruckte Endbauteile für die Konstruktion und hat sich zum Ziel gesetzt, die Leistung auf der Rennstrecke weiter zu verbessern, indem es das Gewicht das Wagens reduziert.

„Mit Hilfe von Stratasys 3D-gedruckten Teilen planen wir, das Gewicht des nächsten Wagens um 45 kg zu verringern“, sagt Harder. „Wir werden also ein Lenkrad und einen Treibstofftank haben, die komplett 3D-gedruckt sind, und außerdem eine etwas kleinere 3D-gedruckte Airbox. Wir werden auch eine Reihe von Boxen für die vielen Mikrocontroller im Wagen fertigen und erwarten, dass, verglichen mit den Standardlösungen der Elektronikanbieter, durch den 3D-Druck fast 80% des Gewichts eingespart werden können.“

Der Rennwagen BRC14 und die Ingenieure von HTW Motorsport werden eine der vielen Attraktionen auf der 3D Printshow Berlin sein, die vom 26. bis 28. März im Messecenter Station Berlin stattfindet.