SK TECHNOLOGY unterstützt das Running Snail Team bei der Entwicklung eines innovativen Titan Bell Crank
In der Welt des Rennsports, wo Millisekunden den Unterschied zwischen Sieg und Niederlage ausmachen, ist Innovation der Schlüssel zum Erfolg. Eine wegweisende Entwicklung ist hier dem Running Snail Racing Team der OTH Amberg-Weiden gelungen. Durch Einsatz einer Titan 3D-Drucktechnologie sowie einer ausgefeilten Frästechnologie entstand ein filigraner, leichterer und steiferer Bell Crank (Umlenkhebel) aus Titan für das aktuelle Fahrwerk ihres RS23-Rennwagens.
Die Funktion eines Bell Crank
Der Umlenkhebel spielt eine entscheidende Rolle im Fahrwerk eines Fahrzeugs. Er leitet die Kräfte von den Reifen auf das Fahrwerk um und beeinflusst somit maßgeblich die Leistung und Stabilität des Fahrzeugs.
Das Ziel der Studierenden war es, das ursprüngliche Bauteil aus dem RS23 Rennwagen zu ersetzen und dabei Gewicht zu sparen und die Steifigkeit zu erhöhen.
Optimierung und 3D Titan-Druck
In enger Zusammenarbeit mit Ansys Deutschland wurde die Geometrie des Umlenkhebels mithilfe des Programms Ansys Topologie optimiert. Ansys Mechanical führte eine dichtebasierte Topologieoptimierung durch, unter Berücksichtigung multipler Lastfälle und Zwangsbedingungen und der Zielsetzung, sowohl die Festigkeit als auch die Vergleichsspannung für einen gegebenen Materialeinsatz gleichzeitig zu verbessern.
Das Resultat: Eine beeindruckende Gewichtsreduzierung des Bauteils von 40%, von 210g auf 127g, bei gleichzeitiger Steigerung der Steifigkeit.
Den 3D Titan-Druck führte die Aconity3D GmbH aus.
CT-Scan und Zerspanung
Die weitere Bearbeitung des gedruckten Titan-Bauteils übernahm die SK TECHNOLOGY GmbH. Um den Istzustand des Bauteils nach dem Entfernen der Stützstruktur zu dokumentieren, wurde das Bauteil durch die Messexperten Q-Tech aus Roding mittels CT-Scan & GOM vermessen.
Nach dem ersten CT-Scan erfolgte die präzisionsgenaue Bearbeitung des Umlenkhebels durch eine 5-Achs-CNC-Fräsmaschine. Gefräst wurden die Passungen für Anschraubpunkte am Fahrwerk. Bereits im Vorfeld erfolgte hierzu die Erstellung des Fräsprogramms.
Metalle mit Superlegierungen
Die Besonderheit an diesem Bauteil liegt in seiner Materialbeschaffenheit. Denn Titan zählt als Metall mit Superlegierung zu den schwer zerspanbaren Werkstoffen und erfordert ein hohes Know-how in der Bearbeitung.
Zur Nachvollziehbarkeit, wie sich das Titan-Bauteil zwischen dem 3D-Druck und der Fräsbearbeitung verhält, wurde ein zweiter CT-Scan durch die Firma Q-Tech durchgeführt.
Testläufe erfolgreich absolviert
Nach nur 6 Wochen Projektierungszeit konnte der neuentwickelte Umlenkhebel aus Titan an Markus Hofmann vom Running Snail Team 2023 übergeben werden.
Zwischenzeitlich ist der revolutionäre Bell Crank im RS23 Rennwagen eingebaut und hat die ersten Testläufe erfolgreich absolviert.
Jeder Prozessschritt war entscheidend für den Erfolg des Projekts. Sowohl der 3D-Druck als auch das Fräsen des Bauteils wurden akribisch durchgeführt, um höchste Präzision und Qualität zu gewährleisten.
Das Running Snail Racing Team ist ein Projekt der OTH Amberg-Weiden, in dem sich Studierende aller Fachrichtungen der Hochschule am Bau eines Rennwagens beteiligen und damit jährlich am internationalen Konstruktionswettbewerb Formular Student teilnehmen.
Bereits seit vielen Jahren unterstützt die SK TECHNOLOGY die jeweiligen Running Snail Racing Teams bei ihren Entwicklungen am den jeweiligen Rennfahrzeugen.
Wir wünschen dem Running Snail Team 2023 viel Erfolg bei der Formular Student
Bilder Quelle: Running Snail Racing Team
