3D-Druck lässt den Motor aufheulen

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Die Formula SAE ist ein Konstruktionswettbewerb, der von SAE International  (früher bekannt als Society of Automotive Engineers) seit 1978 organisiert wird. Studententeams aus der ganzen Welt treten mit selbst konstruierten und gefertigten kleinen Rennwagen im Formel-1-Stil gegeneinander an. Ebenfalls werden alle Rennwagen anhand von Kriterien wie z. B. Design, Kraftstoffverbrauch, Beschleunigung, Belastbarkeit etc. beurteilt.

Im diesjährigen Wettbewerb wird die HTW Berlin (Patrick Harder, Student der Fahrzeugtechnik) mit einer Kombination aus der Stratasys FDM® und der PolyJet® 3D-Drucktechnologie antreten. Es wird eine Airbox getestet, welche aufgrund der Herstellbarkeit, dem Rennwagen gegenüber ca. 500 Konkurrenzteams einen Wettbewerbsvorteil verschafft.

Was wir hier sehen ist ein Arbeitsmodell dessen, was die Stratasys-Objet Fusion verkörpert: zwei sich ergänzende Technologien erstellen zusammen einen funktionalen Hybrid-Prototypen, der zum Bauteil des fertigen Rennautos wird.

Die Airbox oder  Luftansaugkammer spielt in der Motorleistung eine entscheidende Rolle. Eine gut konstruierte Airbox wird den Motor effizienter und effektiver mit Luft versorgen und seine Leistung dadurch verbessern.

Formula, sae, race car

Nahaufnahme der Airbox zeigt ihre Position am Rennauto und die verschiedenen Stratasys FDM und PolyJet 3D-Druckmaterialien, die in diesem Protototyp verwendet wurden.

Das Stratasys Material ULTEM 9085(goldfarbener  Thermoplast, hergestellt mit einem Fortus-3D-Drucker auf FDM-Basis) wurde für  Bauteile der Airbox verwendet, die eine hohe Temperaturbeständigkeit (über 120°C) und Vibrationsfestigkeit erfordern -  Ansaugkrümmer, Ansaugtrichter (trompetenartige Teile, die Luft in den Motor einlassen) und die untere sowie obere Seite der Drossel.

Parallel dazu wurde das Material Digital ABS (hergestellt mit einem Objet Connex Multimaterial-3D-Drucker auf PolyJet-Basis) für die Trockenkammer eingesetzt, die Belastbarkeit, einzigartige Geometrie und feine Oberflächenbeschaffenheit kombinieren soll. Hier wird die Luft mit dem Kraftstoff vermischt.

Zusätzlich wurden mit dem PolyJet Verfahren kleine ovale Klappen aus dem glasklar transparenten Material VeroClear hergestellt, welche an den Airboxseiten zu sehen sind. Dies hilft dem Team das Mischverhältnis des Kraftstoffs in den Zylindern zu beobachten und sicherzustellen, dass überschüssiger Kraftstoff sich nicht in den Ansaugkrümmern staut.

formula sae, intake manifold

Die einzeln gedruckten Teile vor dem Zusammenbauen: FDM ULTEM 9085, PolyJet Digital ABS und glasklar transparentes VeroClear.

Vielen Dank an Patrick und das Stratasys Applications Team EMEA, die es ermöglicht haben!
 Wir wünschen Patrick viel Erfolg beim kommenden Wettbewerb!

Blog-Beitrag auch verfügbar in: Vereinfachtes Chinesisch, Englisch, Französisch, Japanisch, Koreanisch

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