3D Druck trifft auf innovative Fahrwerkstechnik

3DBAVARIA fertigt Bauteile für NEITEM - driving technology

Mehr Sicherheit bei Kurvenfahrten für Quad/ATV-Fahrzeuge. Eine spezielle Neigetechnologie wurde vom Ingenieur Werner Krammel aus Bad Abbach entwickelt, um das gefährliche Überschlagsrisiko von Quad – und ATV Fahrzeugen zu vermeiden bzw. zu reduzieren. Für die Verkleidungselemente der Fahrzeuge setzt er auf die Additive Fertigung.

Die Idee für die NEITEM-Technologie kam dem Ingenieur Werner Krammel, selbst langjähriger Motorradfahrer, als er die Gelegenheit hatte, ein ATV/Quad auszuprobieren. Anders als er es vom Motorrad gewohnt war, neigt sich das konventionelle Quad/ATV-Fahrzeug bei Kurvenfahrten nach außen und droht mit dem Fahrer zu kippen. Das Sicherheitsrisiko dieser Fahrzeuge wird weiter erhöht, wenn Bremsvorgänge in der der Kurve notwendig sind.

Um das Feeling und die Wirkung des Motorrads auch für das Quad/ATV-Fahrzeuge möglich zu machen und zudem für mehr Sicherheit bei der Fahrt zu sorgen, entwickelte Krammel die NEITEM-Technologie. Diese verbindet ein festes Fahrwerk (schwarzer Rahmen) mit einem neigbaren Aufbau (gelber Rahmen) und schafft damit eine komplett neue Fahrzeugbauform. Dem Fahrer bietet das die Möglichkeit, bei einer Kurvenfahrt den Aufbau, wie bei einem Motorrad, in die Kurve zu neigen, während das Fahrwerk die maximale Kontaktfläche der Reifen zur Fahrbahnoberfläche beibehält. Mit dieser Fahrwerkstechnik können mit Quad/ATV-Fahrzeugen auch bei Kurvenfahrt Beschleunigungs- und Bremsvorgänge durchgeführt werden.

Technische Innovation aus vier Komponenten

Die Entwicklung selbst stellte eine technische Herausforderung dar, welche neue Lösungen erforderte und neue technischen Fragestellung aufwarf, aus welchen letztendlich die vier Hauptkomponenten der Fahrwerkstechnologie hervorgingen: Zum einen der Neigerahmen, der über eine gemeinsame Neigeachse mit dem Fahrwerk verbunden wird und sich bei Kurvenfahrten durch den Fahrer in einem Winkel von bis zu 40° in die Kurve neigen lässt. Außerdem der spezielle Zwei-Ketten-Antrieb samt Neigegetriebe, welches die Leistung des Antriebs aus dem Neigerahmen über das Fahrwerk auf die Antriebsräder und -achsen des Fahrzeugs überträgt, ohne dass der Fahrer dies beim Beschleunigen oder Bremsen bemerkt. Zudem die Neigelenkung, welche die zentrale Funktionseinheit der Technologie darstellt. Wie beim Motorrad, kann der Fahrer die Fahrtrichtung durch Neigen des Rahmens und/oder durch Drehen des Lenkers ändern. Durch die innovative Anordnung der Funktionselemente in der Lenkung erhält der Fahrer außerdem permanente Informationen über das Lenkverhalten und den Kontakt des Fahrzeugs zur Fahrbahn. Die vierte Komponente der Technologie ist die neu entwickelte Dämpfung, welche symmetrisch zwischen dem Neigerahmen und dem Fahrwerk angeordnet ist und individuell auf den Fahrer und dessen Anforderungsprofil eingestellt werden kann.

3D gedruckte Verkleidungselemente

Nachdem sich bereits die NEITEM-Technologie selbst durch höchst innovative Hauptkomponenten auszeichnet, so setzt Krammel auch bei weiteren Bestandteilen seiner NEITEM-Fahrzeuge auf fortschrittliche Fertigungsverfahren. So werde die Verkleidungselemente der Fahrzeuge beispielsweise mittels unseres SLS 3D Druck Verfahrens hergestellt. Das SLS Verfahren, kurz für Selektives Lasersintern, ist unsere vielseitigste Additive Herstellungsmethode und eignet sich unter anderem optimal für die Herstellung hochwertiger Funktionsteile. Bei dieser Herstellungsmethode dient feines Kunststoffpulver als Ausgangsmaterial, welches zu Beginn des Druckprozesses in einer dünnen Schicht auf die Bauplattform des 3D Druckers aufgetragen wird. Die 3D Daten des jeweiligen Bauteils werden vor dem Druck mit einer sogenannten Slicing-Software ebenfalls in dünne Schichten zerlegt und auf die SLS Maschine geladen. Anschließend wird ein Laser für das Verschmelzen des Pulvers verwendet. Das Pulver wird dabei Schicht für Schicht mit den vorbereiteten 3D Daten belichtet, bis die finale Bauteilform erreicht ist. Danach müssen die Teile noch abkühlen und von überschüssigem, losem Pulver befreit werden, bevor sie bereit für ihren Einsatz sind.

Als Material für die NEITEM-Verkleidungselemente wurde SLS – PA12 verwendet, welches sich durch hervorragende mechanische Eigenschaften und eine sehr gute Maßhaltigkeit auszeichnet. Das Material unterscheidet sich durch seinen Herstellungsprozess von normalem PA12 und besitzt dadurch eine höhere Kristallinität und einen höheren Schmelzpunkt. SLS PA12 Bauteile sind direkt nach dem Druck weiß und es stehen verschieden Nachbearbeitungsprozesse zur Verfügung. So wurden im Fall von NEITEM die Verkleidungsteile nach dem Druck beispielsweise noch schwarz gefärbt. Dabei werden die Bauteile in ein Wasserbad mit Textilfarbe gegeben, wodurch die Farbe oberflächig in die Teile eindringt. Nach einer kurzen Trockenphase können die Bauteile dann direkt verwendet werden.

Wie die NEITEM-Fahrzeuge mit den 3D gedruckten Verkleidungsteilen aussehen, zeigen wir Ihnen in der folgenden Bildergalerie: