Der Automobilhersteller Honda aus Japanmöchte intelligentes Design und fortschrittliche Herstellungsverfahren nutzen, um die negativen Auswirkungen seiner Fahrzeuge auf die Umwelt zu reduzieren. Gemeinsam mit dem Software-Hersteller Autodesk will das Unternehmen eine Kurbelwellenkomponente neu entwerfen und mit einem 3D-Drucker herstellen, wie Autodesk in einer Pressemitteilung erklärt.
Die Kurbelwelle im Detail
Honda möchte die Kurbelwelle so konstruieren, dass sie 30% leichter als die aktuellen Modelle ist. Die Kurbelwelle ist für ein Auto sehr wichtig. Die Schwingung der Kolben werden in Drehkraft umgewandelt. Das Teil muss sehr stark und verschleißfest sein. Das Design der Kurbelwelle wurde in den vergangenen Jahren kaum verändert.
Kurbelwellen müssen laut Hirosumi Todaka, Konstrukteur für mechanische und flüssige Maschinen bei Honda, mehrere Funktionskriterien erfüllen. Zum Beispiel muss die Kurbelwelle dem Verbrennungsdruck standhalten oder das Rotationsgleichgewicht aufrechterhalten.
Hondas erste Schritte mit 3D-Druck
Honda hat bisher die additive Fertigung genutzt, um Komponenten wie die Sicherheitsgurthalterungen, Motorradrahmen und Motorsteuergeräte zu verbessern. 2018 hat Honda auf der CEATEC ein Elektroauto aus dem 3D-Drucker vorgestellt. Autodesk entwickelte mit Netfabb und Fusion 360 ein erstes Modell, das Hondas Anforderungen an eine Kurbelwelle erfüllt. Honda schickte dieses Modell mit einem Team zum Autodesk Technology Center in England, um ein generatives Designtraining zu erhalten. Es folgten weitere Optimierungen und ein zweites Modell entstand.
Ziele zur Gewichtsreduzierung deutlich überschritten
Die fertige Kurbelwelle war um 50% leichter als traditionell hergestellte Kurbelwellen. Das Bauteil musste noch ein paar Tests überstehen, damit Honda sichergehen konnte, dass es genauso gut wie herkömmliche Kurbelwellen funktioniert. Autodesk nutzt die erhaltenen Daten aus den Leistungstests, um den generativen Entwurfsprozess weiter zu verfeinern. Für Todaka hat sich dieser Schritt gelohnt. Er geht davon aus, dass in Zukunft innovative Produkte mit generativem Design die Norm sein werden.
