Titan-Mountainbike aus dem 3D-Drucker

Werkzeughersteller WNT liefert finalen Support zum ersten 3D-gedruckten Titan-Mountainbike

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Die Ankündigung, dass Empire Cycles Ltd., in Kooperation mit Renishaw das erste 3D-gedruckte Mountainbike MX6-R hergestellt hat, liefert wieder einmal den Beweis für den Einfallsreichtum moderner Fertigungsingenieure und Designer.

Die Erstellung eines kompletten Titan-Rahmens mittels generativen Fertigungsverfahren 3D-Druck ist ein wichtiger Meilenstein, nicht nur für die Technik selbst, sondern auch für die Welt der Mountainbikes. Doch dieses anspruchsvolle Projekt benötigte auch die Unterstützung einiger konventioneller Techniken, um es zu einem erfolgreichen Abschluss zu bringen. Dank des umfangreichen Input seines Maschinen-Herstellers Merlin Engineering und WNT, Partner für Zerspanungswerkzeuge, konnte Empire Cycles diese anspruchsvolle Herausforderung erfolgreich abschließen.

Der Einsatz von generativen Fertigungsverfahren, wie 3D Druck hat sich enorm weiter entwickelt, jedoch ist die maschinelle Präzisionsbearbeitung unbedingt erforderlich, um sicherheitsrelevante und enge Toleranzen an einzelnen Bereichen des Rahmens zu erreichen.
“Die Bearbeitung dieser Bereiche war entscheidend für den Erfolg des Projekts, den der 3D-Druck ist nicht in der Lage, die erforderlichen Toleranzen und Oberflächen zu erreichen. Ehrlich gesagt, ohne das Zerspanungs-Know-how der WNT und Merlin gäbe es dieses Mountainbike nicht “, sagt Chris Williams, Geschäftsführer von Empire Cycles.

3D-gedrucktes Titan-Mountainbike

Der Einsatz von „additive manufaturing“ oder des 3D-Druck, stellte die Produktion vor ihre ganz eigenen besonderen Herausforderungen. Vor allem als es um die Bearbeitung der Rahmenkomponenten ging, allen voran um die Reduktion des Gewichts durch geringeren Materialeinsatz – dies hat dazu geführt, dass das Restmaterial zum Zerspanen, sehr gering ist, an manchen Stellen lediglich 2 mm beträgt.
Für Scott Bradley, Anwendungstechniker bei WNT, bedeutete dies, die Bearbeitungsstrategien an diesem Projekt zu überdenken, „Konventionelle Strategien in der Titanbearbeitung sagen, dass Fräsen im Gleichlauf die optimale Lösung ist, um durch die harte Oberfläche des Materials zu kommen.

In Vorbereitung auf dieses Projekt, stellte sich in den durchgeführten Versuchen – hinsichtlich der Schnitttiefe, Teile-Klemmung und der Dünnwandigkeit – heraus, dass Fräsen im Gegenlauf die beste Option für die Bearbeitung der Teile darstellt.
Um die Bearbeitungsleistung maximal zu steigern, hat WNT seine Wendeschneidplatten-Eckfräser A 2011 ausgewählt, die als Alternative zu Vollhartmetallfräsern, mit dem Durchmesser zwischen 16 und 40 mm Durchmesser entwickelt worden sind (Die Serie erstreckt sich auf 80 mm Durchmesser).

Mit ihren weichen Schnitt- und Radialkraftkompensation, sind sie die ideale Lösung für das Fräsen dünnwandiger Bauteile auf Maschinen mit hoher Schnittgeschwindigkeit und niedriger Leistung.
Für die Bearbeitung des Steuerkopfs und des Rahmens bei Merlin Engineering wurden Wendeschneidplatten des Typs HCF 5240 mit der extraharten Dragonskin-Beschichtung von WNT ausgewählt, die speziell für die Bearbeitung von Titan entwickelt wurden und sich mit einer hohen Laufruhe und einer sehr guten Ebenheit auszeichnet. Für das Tretlager wurden hingegen Wendeschneidplatten eingesetzt, die für die Bearbeitung von Superlegierungen entwickelt wurden. Nach der Bearbeitung wurden die Rahmenteile miteinander verbunden und das Mountainbike mit den Rädern, Naben, Bremsen, Kettenblättern und Pedalen – von Hope Technologie geliefert – aufgebaut.
“Seit vielen Jahren arbeiten wir mit Empire Cycles eng zusammen, WNT unterstützt bei der Bearbeitung des Rahmens des Original-MX-6 Cross Country Bike aus massivem Aluminium. Die Entwicklung dieses weltweit ersten Hochleistungs-Mountainbike-Rahmen mit 3 D-Druck ist ein wichtiger Meilenstein in der Fertigung. Allerdings ist es auch beruhigend, dass die Zerspanung immer noch entscheidend ist für die Fertigstellung des Endproduktes und diesen Prozess in der Praxis erst möglich macht“, sagt Claude Sun, Geschäftsführer, WNT Deutschland.

Kontakt:

www.wnt.com