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06.04.2017

Prototyping im Rennstall

Der 3D-Druck ist in der Formel 1 angekommen

In keinem anderen Sport hängt messbarer Erfolg stärker von der Geschwindigkeit ab als in der Formel 1. Dass Schnelligkeit dabei auch neben der Strecke zählt, beweist die Entwicklungsabteilung vom Rennstall Williams Martini Racing. Die Ingenieure setzten beim Bau der äußeren Bauteile des Frontflügels für den 2016er-Rennwagen auf die generative Fertigung.

Mit 3D-Druck auf die Poleposition: Für die Entwicklung seiner Frontflügel setzt der Rennstall auf die generative Fertigung (© Williams)

Mit 3D-Druck auf die Poleposition: Für die Entwicklung seiner Frontflügel setzt der Rennstall auf die generative Fertigung (© Williams)

Die Konzeption der neuen Autos beginnt lange bevor eine Formel-1-Saison endet. Gleichzeitig sind die Ingenieursteams mit der kontinuierlichen Verbesserung des jeweils noch aktuellen Boliden beschäftigt. Umso mehr kommt es darauf an, sämtliche zur Verfügung stehenden – personellen wie materiellen – Ressourcen zu nutzen und optimal einzusetzen. Denn die Konstruktion eines Formel-Rennwagens unterliegt einerseits einem komplexen Regelwerk und soll andererseits zusätzlich die bestmögliche Lösung der Formel „hohe Geschwindigkeit und Stabilität bei geringem Gewicht“ finden.

Berechnungen alleine reichen nicht

Längst haben sich in der Formel 1 Kohlefaserverbundstoffe (CFK) durchgesetzt, da sie eine – wenn auch zu hohen Allerdings stellt das Material die Entwickler vor ein Problem: Es ist ein Kostentreiber und wegen der hohen Anforderungen an den nötigen Formen- und Werkzeugbau nicht einfach zu verarbeiten. Das macht sich vor allem bei der Herstellung von Einzelstücken – wie dem mehrteiligen Frontspoiler – für den Prototypenbau bemerkbar. Das Bauteil ist ein aerodynamisches Herzstück des Wagens und sorgt dafür, dass die Reifen des Rennwagens bei der schnellen Kurvenhatz optimalen Grip auf der Strecke erhalten.

Außenteil des Frontflügels: Die fertigen CFK-Bauteile werden anschließend auf der Rennstrecke getestet (© EOS)

Computersimulationen halfen bei der Berechnung des Frontflügel-Designs. Doch ab einem gewissen Punkt müssen Windkanaltests unter echten Bedingungen erfolgen. Denn trotz aller intelligenten IT-Algorithmen ist die Leistungsfähigkeit der Berechnungsmodelle begrenzt. Im Zuge dieser Tests gilt es, die verschiedenen Entwürfe unter realen Bedingungen auf Herz und Nieren zu prüfen. Da Kohlefasermaterialien schwer zu verarbeiten sind, hat sich Williams dazu entschlossen, die Prototypen für die Flügel additiv zu fertigen, um damit die Formgebung zu testen.


Inhaltsverzeichnis

Martin Grebner, EOS

Unternehmensinformation

EOS GmbH Electro Optical Systems

Robert-Stirling-Ring 1
DE 82152 Krailling
Tel.: 089 89336-0
Fax: 089 89336-285

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