Mit der Idee des 3D-Druck-Titan-Bremssattel betrat Bugatti 2018 Neuland. Das bisherige Bauteil aus Aluminium wiegt 4,9 kg. Doch Titan ist leistungsfähiger als Aluminium und besitzt selbst als 3D-Druck-Bauteil eine hohe Zugfestigkeit. Der additiv gefertigte Bremssattel ist 41 x 21 x 13,6 cm groß und wiegt 2,9 kg. Wird der Bremssattel im Fahrzeug eingesetzt, ließen sich 40% Gewicht sparen – das Bauteil wäre dennoch höher belastbar.

Bild oben: Der 8-Kolben-Monoblock-Bremssattel ist eines der größten generativ gefertigten Funktionsbauteile aus Titan. (Quelle: Bugatti)

Der 3D-Druck eröffnet als Fertigunfsverfahren jedoch überhaupt erst die Möglichkeit den Bremssattel aus Titan zu fertigen. Den dazu geeigneten 3D-Drucker fand Frank Götzke, Leiter Neue Technologien in der Technischen Entwicklung von Bugatti Automobiles am Laser Zentrum Nord, wie der Artikel, der im Vogel Verlag erschien, erzählt. Denn additiv sind in der Anlage für selektives Laserstrahlschmelzen weitaus komplexere und damit deutlich steifere und festere Strukturen zu erzeugen, als dies mit jedem konventionellen Fertigungsverfahren denkbar wäre.

Frank Götzke (Quelle: Bugatti)

„Das Laser Zentrum Nord ist eine von vielen wissenschaftlichen Einrichtungen, mit denen wir im Laufe der Jahre eine sehr gute Kooperation aufgebaut haben. Dort verfügt man bereits aus sehr vielen weiteren Projekten, hauptsächlich mit der Luftfahrtindustrie, über umfangreiches Know-How gerade auch im Bereich der Titan-Verarbeitung sowie eine ausgereifte Technik.“
(Frank Götzke,Leiter Neue Technologien in der Technischen Entwicklung von Bugatti Automobiles S.A.S)

Die Entwicklungszeit des 3D-Druck-Titan-Bremssattels war recht kurz: Von der ersten Idee bis zum ersten gedruckten Bauteil vergingen gerade einmal drei Monate. Die reine Fertigungszeit für einen Bremssattel beträgt 45 Stunden. Weitere 21 Stunden insgesamt benötigt die Nachbearbeitung zum Eliminiern der Eigenspannungen, das Entfernen der Stützstrukturen und die Modifikation der Oberflächen und Konturen.

Prof. Dr.-Ing. Claus Emmelmann, ehemaliger Geschäftsführer des Laser Zentrums Nord und jetzt Leiter des Fraunhofer-Instituts für Additive Produktionstechnologien (Quelle: Fraunhofer-IAPT)

„Die Zusammenarbeit mit Bugatti ist ein entscheidendes Leuchtturmprojekt für uns. Als uns Bugatti ansprach, waren wir sofort Feuer und Flamme. Ich kenne keine andere Automobilmarke, die so extrem hohe Anforderungen an ihre Produkte stellt. Wir haben diese Herausforderung gerne angenommen.“
(Prof. Dr.-Ing. Claus Emmelmann, ehemaliger Geschäftsführer der Laser Zentrum Nord GmbH und seit der Übernahme des Zentrums als Fraunhofer-Institut für Additive Produktionstechnologien (Fraunhofer-IAPT) in den Forschungsverbund der Fraunhofer-Gesellschaft dessen Leiter. Darüber hinaus ist er Leiter des Instituts für Laser- und Anlagensystemtechnik der TU Hamburg (iLAS))

Das Ergebnis ist ein filigranes Bauteil mit Materialwandstärken zwischen 1 und 4 mm. Die ersten Versuche für den Serieneinsatz, für den es derzeit noch keinen Termin gibt, starten in der ersten Hälfte dieses Jahres. Dann werden sich schrittweise auch die Produktionszeiten, gerade bei der Nachbearbeitung, sehr deutlich verkürzen lassen.


Quelle und weitere Infos: Mission Additive, Konstruktionspraxis, Volkswagen, Bugatti

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