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3D-Drucker von Trumpf verbessern den Fahrradbau

Komponenten aus Titan und Aluminium
3D-Drucker von Trumpf verbessern den Fahrradbau

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Über 120 Bremshebel können Fahrrad-Hersteller in dem 3D-Drucker TruPrint 3000 in einem Baujob fertigen. Bild: Trumpf

Mit 3D-Druckern von Trumpf lassen sich im Fahrradbau leichte und besonders stabile Komponenten kostengünstig herstellen. Bei den Beispielen von 3D-gedruckten Teilen für Mountainbikes handelt es sich um Hochleistungsbremssättel mit integrierter Kühlstruktur aus Aluminium sowie um Bremshebel und Pedale aus Titan. Für die Bremshebel wurde die TruPrint 3000 verwendet, die für niedrige Stückkosten sorgt.

Der Bremshebel aus Titan wiegt nur 8 g und ist damit deutlich leichter als herkömmlich gefertigte Exemplare. Seine Gitterstruktur sorgt für besseren Grip zwischen Finger und Bremshebel. „Das Titan, das wir genutzt haben, ist so fest, dass wir weniger Material für die gleiche Stabilität benötigen im Vergleich zu einem konventionell gefertigten Bauteil“, sagt Christian Lengwenat, Applikationsentwickler bei Trumpf.

„Mit unseren Maschinen kann man die Serienfertigung von Titan im Fahrradsport verankern.“
– Nicolas Haydt, Trumpf

Fahrradbauer können mit dem 3D-Drucker TruPrint 3000 über 120 dieser Bremshebel pro Baujob drucken. „Die Stückkosten sind mit rund 12 Euro pro Bremshebel günstig und zeigen die Möglichkeit, mit unseren Maschinen auch die Serienfertigung von Titan im Fahrradsport zu verankern“, sagt Nicolas Haydt, Technologieexperte für die additive Fertigung bei Trumpf.

3D-Drucker TruPrint 3000: Mit zwei Lasern zur Serienfertigung

Die TruPrint 3000 stellt durch pulverbett-basiertes Laserschmelzen Bauteile von bis zu 300 mm Durchmesser und 400 mm Höhe her. Dabei kann die Maschine alle schweißbaren Werkstoffe verarbeiten, etwa Stahl, Titan oder Aluminium. Außerdem lässt sie sich mit einem zweiten Laser ausstatten, was ihre Produktivität nahezu verdoppelt und die Teilekosten deutlich senkt. Zwei 500 W starke Laser arbeiten im gesamten Bauraum der Anlage parallel. Das macht die Fertigung deutlich schneller und effizienter, unabhängig von der Geometrie und der Anzahl der gefertigten Bauteile.

In der 2021 vorgestellten Generation TruPrint 3000 ist auch das Qualitätssicherungssystem Melt Pool Monitoring integriert. Spezielle Hochgeschwindigkeitssensoren in der Optik der Anlage überwachen automatisch das Schmelzbad während des Druckvorgangs und erfassen den optischen Fingerabdruck des Prozesses. Die intelligente Auswertesoftware lässt sich mit einem Referenzbaujob trainieren und stellt anschließend Abweichungen grafisch dar – etwa bei einem zu kalten oder überhitzten Schmelzbad.

Dass die additive Fertigung Teile für den Fahrradbau leicht und besonders stabil macht, zeigen auch die Anwendungsbeispiele Bremssattel und Pedale.

3D-Drucker_Fahrradbau_Bremssattel
Anwendung Fahrradbau: Der im 3D-Drucker gefertigte Bremssattel verfügt über integrierte Kühlkanäle. Dadurch überhitzt dieser nicht so schnell. Die Bremsleistung bleibt stabil.
Bild: Trumpf

Bremssättel: Waben- und Lattice-Strukturen sorgen für stabile Leistung

Bei Bergabfahrten mit dem Mountainbike kommen hydraulische Scheibenbremsen oft an ihr Limit – es drohen überhitzte Bremsen. Die von Trumpf gedruckten Bremssättel aus Aluminium verfügen deshalb über integrierte Kühlstrukturen. Die Waben- und Lattice-Strukturen sorgen dafür, dass sich die Bremssättel weitaus langsamer erwärmen als vergleichbare, konventionell gefertigte Bremssättel. Die Bremsleistung bleibt dadurch stabil, selbst bei sehr langem Bremsen. „Mithilfe von 3D-Druckern lassen sich hochwertige Komponenten in Serie produzieren. Das stellt beispielhaft die Leistungssteigerung bei den Bremsen unter Beweis“, sagt Lengwenat.

Fahrradpedale: Dank 3D-Druck Material gespart

Das Fahrradpedal, aus dem gleichen Titan gefertigt wie der Bremshebel, ist besonders leicht und steif. „Unser Ziel war es, Material nur da zu drucken, wo es auch wirklich benötigt wird. Das spart Gewicht. Zudem wollten wir die sogenannten Pins direkt auf der Achse des Pedals mitdrucken. Das sorgt für einen besseren Grip direkt am Fußballen“, erklärt Applikationsentwickler Lengwenat.

Auch die Lagersitze für die Gleit- und Kugellager im Pedal sind direkt mitgedruckt. Die Hersteller müssen das Pedal nicht mechanisch nachbearbeiten. Der Pedalkörper wiegt lediglich 75 g und meisterte bereits mehrere Testfahrten, auch auf Downhillstrecken in den Alpen. (eve)

 



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