Elektro-Fahrzeug aus dem 3D-Drucker erhielt Straßenzulassung

Das österreichische Unternehmen HAGE3D unterstützt ein innovatives Schulprojekt beim Bau und Design eines Elektrofahrzeuges, das mittlerweile sogar  eine Straßenzulassung erhalten hat.

„Energie sparen“ – Mit diesem Ziel begannen die Schülerinnen und Schüler bereits 2008 mit der Entwicklung eines energieeffizienten Elektrofahrzeuges.

Das derzeitige Fahrzeug „der Scorpion“ ist ein echtes Unikat und besticht durch sein außergewöhnliches Design. Es soll als Inspiration für zukünftige sowie nachhaltige Projekte dienen und zur Sensibilisierung für elektrisch betriebene Verkehrsmittel beitragen.

Im heurigen Jahr wurde aus additiv gefertigten Teilen ein neues Chassis produziert, welches folgende Anforderungen hinsichtlich Funktionalität, Performance und Design erfüllt:

1. Funktionalität
   • Leichte Demontage der Hüllen vom Monocoque
   • Selbsttragend (keine Stützkonstruktion nötig)

1. Performance
   • Geringeres Gewicht der fertigen Hülle und somit Minimierung der massenbezogenen Verluste (Trägheit, Rollwiderstand, …)
   • Verbesserung der Platzierung beim jährlich stattfindenden Shell Eco Marathon (ein Rennen um den geringsten Verbrauch)

1. Design
   1. Aufmerksamkeit erregen und zur Sensibilisierung für das Thema Elektro Mobilität beitragen

Warum setzten die Schüler und Schülerinnen der HTL Salzburg bei ihrem Fahrzeug auf Bauteile aus dem HAGE3D Drucker?

Die Form der Hüllen resultiert aus einer Strömungssimulation, die fast 1:1 gefertigt werden kann und die Gestaltungsfreiheit kaum einschränkt. Ein weiterer Faktor ist die Umsetzung von „Biomimicry“. Dabei wird Material nur eingesetzt, wenn es zur Formgebung oder Festigkeit benötigt wird. Der Leichtbau und das sehr geringe Gewicht ergeben sich aus der geringen Dichte des eingesetzten Kunststoffes. Die unterschiedlichen Füll-Varianten der gedruckten Teile bieten zusätzliche Möglichkeiten der Gewichtsreduktion. Dank dem Einsatz der additiven Fertigung ist der Scorpion deutlich Gewicht sparender als vergleichbare Alu-/Stahlkarosserien.

Ein weiterer Vorteil zeigt sich in den möglichen Designeffekten. Die Bespannung der Rahmenkonstruktion mit Stoff erlaubt eine indirekte Beleuchtung des Scorpions, wodurch ein neuer Designeffekt entsteht.

Die Produktion mittels 3D Drucker erlaubt eine doch deutliche Kosteneinsparung im Vergleich zu CFK-Laminat. Laminat ist zwar extrem leicht und stabil ist, bedarf aber einen hohen Fertigungsaufwand und dementsprechende Kosten bei der Negativformerstellung.

Smartes Design für 3D gedruckte Teile – Designbeispiel Lenkrad:

Welche Anforderungen wurden an Design und Fertigung gestellt:

• Das Lenkrad soll Platz für ein Display und einen Taster bieten (Funktionalität)
• Es sollte „gut in der Hand“ liegen (Ergonomie)
• Fungiert gleichzeitig als Designelement des Cockpits durch eine optisch ansprechende Gestaltung (Design)

Das zweiteilig gedruckte Lenkrad ermöglicht die einfache Unterbringung der Displayelektronik und des Tasters. Freie Formgestaltungen in Bezug auf Ergonomie und Design erlauben die optimale Anpassung für ein angenehmes Handling. Mittels 3D Druck können Design Freiheiten verwirklicht werden, die ansonsten 5-Achsfräsbearbeitungszentren vorbehalten bleiben. Dazu ist der Fertigungsaufwand sehr gering. Die Bauteile sind lediglich für den Druckvorgang zu optimieren und anschließend unmittelbar zu fertigen.

Als Alternative wurde ein geschweißtes oder gefrästes Lenkrad in Betracht gezogen. Hierbei wäre jedoch die Formgebung deutlich eingeschränkt bzw. mit Nachteilen verbunden. Auch die Integration von Display und Taster wird beim geschweißten Lenkrad erschwert.

HAGE3D unterstützt das Projektteam der HTL Salzburg durch die Bereitstellung additiv gefertigter Strukturbauteile.

Hier geht’s zum Video der ersten Ausfahrt: