3D-Druck in der Fahrradindustrie Materialise druckt Fahrrad-Metallrahmen für Kalkhoff

Von Jule Hoher

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Um Prototypen für E-Bikes schneller und möglichst lebensecht zu entwickeln, lässt der Fahrradhersteller Kalkhoff seine Metallrahmen von Materialise additiv anfertigen. Diese Prototypen sind damit voll funktionsfähig für den Einsatz von Werbemaßnahmen.

Nachdem Materialise die Entwürfe für die 3D-Modelle der Rahmen von Kalkhoff erhält, werden die Dateien gemeinsam optimiert.
Nachdem Materialise die Entwürfe für die 3D-Modelle der Rahmen von Kalkhoff erhält, werden die Dateien gemeinsam optimiert.
(Bild: Materialise)

Ein neues Fahrrad zu entwickeln, dauert teilweise über zwei Jahre - dabei spielt das Prototyping vor allem eine wichtige Rolle. In dieser Phase können wichtige Faktoren wie Geometrie und Stützkraft getestet werden, währenddessen muss jedoch die hohe Qualität von Design und Fahrbarkeit gewährleistet sein. Das deutsche Fahrradunternehmen Kalkhoff unterzieht seinen Modellen strenge Tests, um den Prototypen schlussendlich identisch wie das endgültige Rad aussehen zu lassen.

3D-Druck als Lösung für Aluminiumrahmen

Das Modell mit dem 3D-gedruckten Rahmen hält Belastungen von bis zu 170 Kilogramm stand.
Das Modell mit dem 3D-gedruckten Rahmen hält Belastungen von bis zu 170 Kilogramm stand.
(Bild: Materialise)

Mit Materialise Manufacturing hatte der Fahrradhersteller bereits zusammengearbeitet, um Kunststoffmodelle drucken zu lassen. Da sich mit Aluminium jedoch Prototypen noch exakter nachbauen lassen, setzt Kalkhoff nun mehr auf den Metall-3D-Druck.

Zunächst stellte Kalkhoff seinem Partner Materialise 3D-Modelle und dessen druckbaren Dateien zur Verfügung. Zusammen optimierte man dann die Entwürfe, bevor die mehrteiligen Rahmen von Zulieferern wie der Seefried GmbH und AC-Tech geschweißt, wärmebehandelt und gerichtet wurden. Laut Philip Buchholz, Innovation Manager Metall-3D-Druck bei Materialise, musste der Rahmen aufgrund des geringen Platzes für Metall-3D-Drucker in mehreren Teilen angefertigt werden.

Parallelisierte Arbeitsschritte

Michael Röhner, Produktmanager für Metall-3D-Druck bei AC-Tech erklärt, dass der Rahmen - während dem Druckprozess der einzelnen Teile – anhand der CAD-Daten gleichzeitig geschweißt und wärmebehandelt wird. Somit konnte das Fachwissen aller Beteiligten gebündelt werden und der allgemeine Prozess wurde optimiert.

Auf Messen erhalten Kunden und Kundinnen die Möglichkeit, die Modelle Probe zu fahren und dabei die additiv gefertigten Rahmen selbst zu testen.
Auf Messen erhalten Kunden und Kundinnen die Möglichkeit, die Modelle Probe zu fahren und dabei die additiv gefertigten Rahmen selbst zu testen.
(Bild: Materialise)

Die Entwicklungsphase kann sich demnach um etwa drei Monate verkürzen. Zusätzlich war das Fertigungsteam von Kalkhoff infolgedessen in der Lage, Spannungsspitzen an den Schweißnähten vermeiden, indem es die Schnitte am Fahrrad neu positionieren konnte. Den schlussendlichen Belastungstest mit 170 Kilogramm bestand das gedruckte Modell problemlos. Dazu können Kunden und Kundinnen auf Messen Probe fahren, um direkt von den Vorteilen des 3D-Drucks überzeugt zu werden. Kalkhoff ist dank der additiven Fertigung künftig in der Lage, nachhaltiger sowie effizienter zu produzieren und schnellere Ergebnisse an mobilen Design-Prototypen zu erzielen.

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