Die beiden Unternehmen XponentialWorks und Arcimoto haben gemeinsam an einer Verbesserung des Fun Utility Vehicles (FUV) von Arcimoto gearbeitet. Um Gewichtseinsparungen und mehr Effizienz zu erreichen, spielte das generative Design eine große Rolle. Zum Einsatz kamen auch die Software CogniCAD und 3D-Druck. Die komplette Neugestaltung nahm nur 4 Wochen in Anspruch.
Der aus Oregon stammende Transportinnovator Arcimoto und die Produktentwickler von XponentialWorks haben gemeinsam an Leichtbau-Fahrwerkskomponenten aus dem 3D-Drucker für das Fun Utility Vehicle (FUV) von Arcimoto gearbeitet. Die neue generative ParaMatters-Konstruktionssoftware CogniCAD half dabei, den Achsschenkel, die hintere Schwinge, den oberen Querlenker und das Bremspedal neu zu gestalten. Die fertigen Teile wurden mit dem Eosint M 280, einem Industriemetall-3D-Drucker, gedruckt.
Neugestaltung in 4 Wochen
XponentialWorks Gründer und Vorsitzender Avi Reichental erklärt in einer Mitteilung auf der Website des Unternehmens, dass die gesamte Neugestaltung vier Wochen in Anspruch nahm. Das zweirädrige Tandemfahrzeug erreicht eine Geschwindigkeit von 121 km/h. Der Zweisitzer kostet 19.900 USD (rund 18.000 EUR). Additiv gefertigte Bauteile sollen die Energieeffizienz erhöhen. Mit CogniCAD von ParaMatters ließen sich verschiedene Teile automatisch zu einer homogenen Baugruppe kombinieren. Bisher verlief das stets sehr aufwendig.
Die Ingenieure überprüften die Bauteile darauf, ob sie auch mit generativem Design umsetzbar wären, und kontrollierten die Ergebnisse. Dort wo es möglich war, wurden Originalteile ersetzt. Das Gewicht der hinteren Schwinge konnte um 34% reduziert werden, die Achsschenkelkomponente um 36%, der obere Querlenker um 52% und das Bremspedal um 49%. Arcimoto wollte laut CEO Mark Frohnmayer damit den Fußabdruck der täglichen Mobilität optimieren und neben der Architektur der Fahrzeugplattform auch alle Bestandteile optimieren. Auch Autodesk und die NASA nutzen den 3D-Druck und generatives Design, um interplanetarische Landefahrzeuge für Weltraummissionen herzustellen.
CogniCAD
CogniCAD ist cloudbasiert und generiert Strukturen, bei der die mechanische Leistung, die Beanspruchung und die Verformung berücksichtigt werden. Ein breites Optimierungsfeatureset deckt Metamaterialien, Mesostrukturen, ähnlich denen im menschlichen Knochen, und Schwingungsaspekte ab.
Reichenthal ergänzt, dass „durch die leistungsstarke Kombination von AI-generierten Designs und ultraschnellen 3D-Druckverfahren komplexe und geometrische Strukturen möglich sind, die Fahrzeuge erheblich leichter machen. Sie verbessern die Leistung, die Produktionskosten werden gesenkt und der Batteriestrom gespart.“
Dieses Projekt zeigt, wie wichtig Beziehungen und gemeinsame Innovationsprogramme sind. Nur so lassen sich laut Reichenthal die Herausforderungen der Industrie 4.0-Fertigung bewältigen.