Gewichtsoptimierung eines Radträgers
Ausgangslage: Der abgebildete Radträger wird aktuell in einem Rennwagen der Formel Student eingesetzt. Das aus Aluminium gefräste Bauteil ist mithilfe von modernster FE-Analysesoftware berechnet, um das Gewicht zu optimieren. Um die benötigten Ausfräsungen umzusetzen, war es zwingend notwendig das Bauteil auf einer CNC-Maschine mehrmals umzuspannen. Die Gewichtsreduktion hatte daher einen höheren Stückpreis zur Folge. Durch den Einsatz bestehender Fertigungstechnik konnten weitere Gewichtsersparnisse allerdings nicht umgesetzt werden.
Um die Leistung des Rennwagens dennoch weiter zu optimieren und den Schwerpunkt des gesamten Systems optimal zu beeinflussen, suchte das Team nach neuen Möglichkeiten.
Optimierung: Fündig wurden Sie bei Lösungen der additiven Fertigung, gepaart mit einer Topologieoptimierung. Nachdem jegliche Lastfälle definiert waren, wurde in enger Zusammenarbeit mit der BioStruct GmbH die Optimierung des bestehenden Bauteils realisiert. Mithilfe neuester Simulationstools ist es gelungen, basierend auf überlagerte Lastfälle, die ideale Gestalt zu definieren. Die endgültige Gestalt folgt schliesslich den Regeln der additiven Fertigung.
Verbesserungen: Mit dem konsequenten Fokus auf die Funktion, sowie einer idealen Materialverteilung und -menge, ist der Radträger um satte 30% leichter als das Aluminium Bauteil. Der Radträger ist aktuell in Titan gefertigt. Dank modernster Optimierungsmöglichkeiten konnte der Schwerpunkt, und daraus folgend das Fahrverhalten, positiv beeinflusst werden.