Die Entwicklung und Fertigung von Ansaugkrümmern im Motorsport steht vor einer neuen Ära. Jedes Gramm Gewicht und jede Millisekunde Reaktionszeit des Luftstroms kann die Leistung auf der Rennstrecke beeinflussen. Für Rennteams und Tuner sind leichte, hocheffiziente Komponenten daher nicht mehr optional, sondern unerlässlich.
Mit Sitz in Taiwan DTM-Rennsport (DTMRS), ein Spezialist für Hochleistungs-Rennsportmodifikationen, nutzt das selektive Lasersintern (SLS) als additive Fertigungstechnologie, um die Entwicklung und Produktion von Motorsportkomponenten zu revolutionieren. Durch die Partnerschaft mit TPM3DDTMRS, ein führender Anbieter von SLS-3D-Drucktechnologie, hat die industrielle SLS-Fertigung in seinen Arbeitsablauf für fortschrittliche Ansaugsysteme und Motorkomponenten für den Rennsport integriert.
Vom Gießen und der CNC-Bearbeitung bis zur volldigitalen Fertigung
Herkömmliche Ansaugkrümmer werden typischerweise im Aluminiumgussverfahren mit anschließender CNC-Bearbeitung hergestellt. Dieser Prozess erfordert die Herstellung einer Form, den Guss, das Schweißen und mehrere Bearbeitungsschritte, was die Fertigung zeitaufwändig und anfällig für Fehler wie Lunker oder Maßungenauigkeiten macht.
Verwendung der TPM3D P360 SLS 3D-Drucker zusammen mit dem TPM3D PPS360 PulververarbeitungssystemDTMRS druckt nun direkt Ansaugkrümmer und Ansaugplenums mithilfe von Precimid1176Pro GF30 BLK, ein glasfaserverstärktes Nylonmaterial, das für industrielle Hochleistungsanwendungen entwickelt wurde.
Ohne Werkzeuge oder mehrstufige Produktionsprozesse können Bauteile vom CAD-Design zum fertigen Teil gelangen. in nur 48 StundenNach einer einfachen Nachbearbeitung, einschließlich Sandstrahlen und Oberflächenglätten, erreichen die gedruckten Teile Montagetoleranzen von ±0.2 mm und erfüllen somit die strengen Passungsanforderungen von Rennanwendungen.
Schnellere Produktionszyklen und niedrigere Herstellungskosten
Bei Kleinserien und hochgradig individualisierten Rennsportanwendungen stößt die konventionelle Fertigung oft an ihre Grenzen der Kosteneffizienz. Allein die Werkzeuge für den Ansaugkrümmerguss können Zehntausende von Dollar kosten, während arbeitsintensive Nachbearbeitungs- und Prüfprozesse die Produktionskosten weiter in die Höhe treiben.
Der SLS-3D-Druck macht Formen überflüssig. Die Materialausnutzung liegt bei über 90 %, und nicht verbrauchtes Pulver kann recycelt und für zukünftige Produktionen wiederverwendet werden. Laut DTMRS hat sich der Entwicklungszyklus für eine komplette Ansaugbaugruppe im Vergleich zu herkömmlichen Fertigungsmethoden um mehr als 80 % verkürzt.
Ebenso wichtig ist, dass der vollständig digitale Fertigungsablauf eine äußerst gleichbleibende Teilequalität gewährleistet. Zufällige Gussfehler wie Porosität und Lufteinschlüsse werden eliminiert, wodurch DTMRS eine Produktionsausbeute von nahezu 100 % erzielt und gleichzeitig schnell neue Designs für Kunden entwickeln kann.
Leichtbauweise und leistungsstark: Ein V8-Ansaugkrümmer mit einem Gewicht von nur 1.9 kg
Die Gewichtsreduzierung ist nach wie vor einer der wichtigsten Faktoren im Motorsport-Engineering und beeinflusst direkt das Leistungsgewicht, das Handling und die Fahrzeugbalance.
Durch die Verwendung integrierter, im SLS-Verfahren gedruckter Ansaugplenums und Krümmer aus glasfaserverstärktem Nylon konnte DTMRS das Bauteilgewicht deutlich reduzieren und gleichzeitig die strukturelle Leistungsfähigkeit erhalten.
Ein mit dem SLS-Verfahren von TPM3D gefertigter V8-Ansaugkrümmer wiegt nur 1.9 kg und benötigt etwa 13 Stunden Druckzeit. Ein weiteres Ansaugbauteil wiegt 2.5 kg und wird in rund 10 Stunden hergestellt. Im Vergleich zu herkömmlichen Metallalternativen reduzieren die SLS-gedruckten Teile das Gewicht um mehr als 40 %.
Neben der Gewichtsreduzierung ermöglicht die SLS-Technologie komplexe interne Luftströmungskanäle, dünnwandige Geometrien und integrierte Strukturmerkmale, die im Gussverfahren nur schwer oder gar nicht realisierbar sind. Diese optimierten Luftströmungswege tragen zur Verbesserung der Ansaugeffizienz und des Ansprechverhaltens des Motors bei.
Komplexe Geometrien ohne Fertigungsbeschränkungen
Herkömmliche Fertigungsverfahren schränken Ingenieure oft bei der Konstruktion gekrümmter Innenkanäle, Profile mit variablem Querschnitt oder integrierter Verstärkungsstrukturen ein. Die additive Fertigung mittels SLS beseitigt viele dieser Einschränkungen.
Dank des großen Bauraums des P360-Systems (360 × 360 × 600 mm) kann DTMRS einteilige Ansaugbaugruppen drucken, die Flansche, Sensorhalterungen und weitere Funktionsdetails direkt in das Design integrieren. Dadurch reduziert sich der Bedarf an Schweiß-, Dichtungs- und Nachmontagearbeiten.
Durch die Nachbearbeitung wird die Oberflächenrauheit der Luftkanäle im Inneren deutlich reduziert, wodurch der Luftwiderstand minimiert und eine verbesserte Motorleistung unterstützt wird.
TPM3D P360 + PPS360: Eine SLS-Lösung für die digitale Motorsportfertigung
Die Fertigung von Motorsportteilen erfordert Geschwindigkeit, Wiederholgenauigkeit und Produktionsflexibilität. Der integrierte SLS-Workflow von TPM3D kombiniert den Industriedrucker P360 mit der Pulververarbeitungsstation PPS360 zu einem kompakten und hocheffizienten Fertigungssystem.
Die P360 ist CE-zertifiziert und verfügt über einen integrierten Stickstoffgenerator sowie eine aktive Kühltechnologie für den kontinuierlichen Produktionsbetrieb. Die PPS360-Workstation unterstützt die automatisierte Pulverrückgewinnung, das Sieben, Mischen und Zuführen und gewährleistet dabei die Einhaltung der explosionsgeschützten Sicherheitsstandards während des gesamten Prozesses.
Für DTMRS ermöglicht die Lösung den Übergang von der konventionellen Fertigung hin zur flexiblen digitalen Produktion – und unterstützt alles von der schnellen Prototypenerstellung bis hin zu Kleinserien von Rennsport-Endprodukten.
SLS-3D-Druck verändert die Zukunft von Motorsportkomponenten.
Die Zusammenarbeit zwischen TPM3D und DTM-Rennsport zeigt, wie der industrielle SLS-3D-Druck die Zukunft der Herstellung von Rennsportkomponenten verändert.
Da Einschränkungen hinsichtlich Werkzeugen, Gewicht, Kosten und Produktionsvorlaufzeiten zunehmend verschwinden, gewinnen Ingenieure mehr Freiheit bei der Optimierung leistungsorientierter Konstruktionen. Von Ansaugkrümmern bis hin zu zukünftigen Antriebsanwendungen erweitert die additive Fertigung rasant die Möglichkeiten im Motorsport-Engineering.
