3D-Druck-Anwendung SAF-Technologie ermöglicht individuelle Fahrradsättel

Die deutsche Designagentur DQBD verwendet den 3D-Drucker H350 von Stratasys, um kundenspezifische Fahrradsättel herzustellen. Durch die spezielle Bauweise werden Polsterungen in Radhosen überflüssig.

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Der Sattel, bestehend aus einem halbstarren, 3D-gedruckten Unterteil sowie einem 3D-thermogeformten Sitzpolster, wurde im Hinblick auf die additive Fertigung entwickelt.
Der Sattel, bestehend aus einem halbstarren, 3D-gedruckten Unterteil sowie einem 3D-thermogeformten Sitzpolster, wurde im Hinblick auf die additive Fertigung entwickelt.
(Bild: Stratasys)

SAM heißt der Farradsattel abgekürzt – Die drei Buchstaben stehen für Saddle Additive Manufacturing. Additiv gefertigt werden bei dem gleichnamigen Projekt der Designagentur DQBD die tragenden Teile des Sattels. Und das kundenspezifisch und in großem Maßstab. Der 3D-Drucker H350 von Stratasys, der mit der SAF-Technologie arbeitet, bietet dafür die nötige Designflexibilität und Fertigungsqualität. Seine hohe Wiederholbarkeit im Produktionsmaßstab führt dabei zu erhöhter Zeit- und Kosteneffizienz. „Wir hatten immer geplant, dass der 3D-Druck eine zentrale Rolle bei der Entwicklung von SAM spielen sollte“, sagt Sebastian Hess, Geschäftsführer bei DQBD. „Tatsächlich haben wir den Sattel im Hinblick auf die additive Fertigung entworfen. Diese Technologie bietet nicht nur die Möglichkeit, gleichbleibend genaue Bauteile schnell und kostengünstig in Produktionsqualität zu liefern, sondern auch die Chance, Produkte zu personalisieren.“

Personalisierte Fahrradsättel

Der Sattel wird nach den individuellen Anforderungen des Kunden hergestellt und besteht aus einem halbstarren, 3D-gedruckten Unterteil sowie einem 3D-thermogeformten Sitzpolster. Mit Hilfe einer Software, die Druckpunkte und Gewichtsverteilung ermittelt, wird die Geometrie des Sattels auf den Körper des Fahrers abgestimmt, um eine perfekte Passform zu erreichen. Die Kombination von starren und flexiblen Zonen im Sattelrücken bietet Unterstützung und Anpassung genau dort, wo sie benötigt werden. Diese Bauweise bietet mehr Flexibilität und Komfort als andere Hochleistungssattel – der Fahrer ermüdet nicht so schnell und Polsterungen in Radhosen werden überflüssig. Als Material verwendet DQBD den Kunststoff High Yield PA11 von Stratasys. Dieser biobasierte Kunststoff wird aus dem Öl des nachhaltig angebauten Rizinusbaums hergestellt. Die gesamte Sattelbaugruppe ist kleberfrei, sodass die Komponenten am Ende der Produktlebensdauer leicht getrennt werden können.

Fertigung mittels SAF-Technologie

Gefertigt werden die personalisierten Sattelunterteile mit dem 3D-Drucker H350 von Stratasys, der mit der SAF-Technologie arbeitet. Die Selective-Absorption-Fusion-Technologie ist eine neue industrietaugliche additive Fertigungstechnologie, die einen Durchsatz auf Produktionsniveau für Endbauteile verspricht. Sie verwendet eine gegenläufige Walze, um Pulverschichten auf ein Druckbett aufzutragen, und druckt mit Absorberflüssigkeit die entsprechenden Geometrien. Die einzelnen Schichten werden verschmolzen, indem ein Infrarot-Strahler über das gesamte Druckbett geführt wird. Diese Prozessschritte werden immer in der gleichen Richtung über das Druckbett ausgeführt, um eine einheitliche Erwärmung der gedruckten Teile zu gewährleisten, unabhängig von ihrer Position beim Druck.

Die Designagentur ist zufrieden: „Durch den Einsatz der H350 haben wir über den gesamten Produktentwicklungsprozess hinweg bis zu 22.000 Euro im Vergleich zum Spritzgussverfahren gespart, da keine Werkzeugkosten angefallen sind“, erklärt Hess. „Wir haben zudem unsere Vorlaufzeiten auf etwa 10 Tage verkürzt – bei der traditionellen Fertigung waren 3–6 Monate nicht ungewöhnlich.“

Beständigkeit im Test bewiesen

DQBD hat den Sattel strengen Tests unterzogen, um Schlagfestigkeit, Druck- und Ermüdungsbeständigkeit zu überprüfen und sicherzustellen, dass er den Industriestandards und den eigenen hohen Erwartungen entspricht. Hess resümiert: „Das Material PA11 des 3D-Druckers H350 eignet sich hervorragend für die additiv gefertigten Bauteile, da es eine hohe Duktilität, eine hohe Schlagfestigkeit und eine hohe Ermüdungsbeständigkeit besitzt, was für unsere Konstruktion entscheidend war.“

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