3D-gedruckte Ersatzteile für E-Bikes

Elektromobilität 3D-gedruckte Ersatzteile für E-Bikes

12.10.2022 Von Fraunhofer IPA

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Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Der Verkauf von Elektrofahrrädern boomt – das heißt aber auch gleichzeitig, dass immer mehr Ersatzteile benötigt werden. Wie die additive Fertigung dabei als unterstützender Faktor dienen kann.

Additiv gefertigte Bauteile für Elektrofahrräder werden in dem neuen Projekt „AddRE-Mo“ als Ersatzteile reproduziert.
(Bild: Gemeinfrei // Pexels)

Immer mehr Menschen entscheiden sich dazu, die weitaus klimafreundlichere Alternative eines E-Bikes zu nutzen und im Straßenverkehr auf ein Auto zu verzichten. Bereits 2021 konnten über zwei Millionen Fahrzeuge verkauft werden und laut Experten und Expertinnen sollen künftig 50% der Fahrräder Elektrofahrzeuge sein. Dadurch steigt die Zahl der Anbietenden sowie Auswahl an Modellen, sodass die Nachfrage nach Ersatzbauteilen stetig zunimmt.

Der Schweizer Brillenhersteller kann sich dank dem SLS-3D-Druck in Sachen Kreativität und Individualität austoben. (Bild: Marcus Marienfeld/Formlabs)

Additive Reproduktion der Bauteile

Ein dreijähriges Forschungsprojekt namens „AddRE-Mo“ beschäftigte sich mit dem industriellen Prozess, E-Bike-Komponenten per 3D-Druck anzufertigen. Der komplette technische Prozess- von Demontage bis Remontage – sollte dabei genauestens demonstriert und in einer Werterhaltungsstruktur umgesetzt werden. Dafür prüfte das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA gemeinsam mit dem Unternehmen Electric Bike Solutions zuerst Motorteil auf ihre Wahrscheinlichkeit, auszufallen. Daraufhin wurden die Voraussetzungen für 3D-gedruckte Ersatzteile wie Zahnräder analysiert. Mithilfe einer 3D-Modellierung, beziehungsweise -Digitalisierung konnten die hierfür benötigten Daten erfasst werden. Danach wählten die Forschenden die passenden Werkstoffe aus und stellten die Komponenten zusammen mit der Firma Cirp her. Im Anschluss wurde getestet, wie temperaturbeständig und langlebig sich die Materialien verhalten und inwiefern sich die Geräuschentwicklung äußert.

Höhere Kreislauffähigkeit in der E-Bike-Branche

Dass die additiv gefertigten Ersatzteile technisch machbar und haltbar sind, habe das Ergebnis der Forschung nachweisen können. Dazu sei der 3D-Druck in der Lage, die vielfältigen Varianten der Bauteile nachhaltig wiederherzustellen. Somit könne in Zukunft einiges an Ressourcen gespart werden.

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