Rennsport: Williams Martini Racing Formel 1-Team nutzt 3D-Druck für das Prototyping und die Herstellung einzelner Fahrzeugteile

Das britische Formel 1-Team Williams Martini Racing hat nunmehr Details ihrer 2016er Rennwagen bekanntgegeben. So wurden beispielsweise Komponenten der vorderen Flügel mit 3D-Druckern hergestellt.

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Nach Ferrari setzt nun auch Williams Martini Racing auf die Herstellung von Bauteilen mit 3D-Druck. Die Entscheidung des Formel 1-Teams aus Großbritannien für den Einsatz des 3D-Drucks kann durchaus als Überraschung angesehen werden. Bislang haben die Mannschaften meist auf Kohlefaser-Verbundwerkstoffe zurückgegriffen, die durch ihre extreme Stabilität und das geringe Gewicht überzeugen. Zugleich bergen diese Verbundwerkstoffe auch einige erhebliche Nachteile. Sie sind in der Herstellung sehr teuer und erfordern zugleich eine komplexe Konstruktion von Formen und Werkzeugen. Die Herstellung selbst ist sehr zeitaufwändig, was bei den besonders engen Fristen der Formel-1-Rennteams ein weiterer großer Nachteil ist.

Williams FW 38 Rennwagen.
Im Jahr 2016 kam dieser FW 38 Williams F1-Rennwagen zum Einsatz, der auch 3D-gedruckte Teile enthält. (Bild: © williamsf1.com)

Die Williams F1-Entwicklungsmannschaft in Oxfordshire (Großbritannien) entschloss sich, diese Herausforderung anzugehen und den 3D-Druck in die Fertigung zu implizieren.

„In der Konstruktion von Formel 1-Rennwagen müssen die Teams einem komplexen Satz von Regeln treu bleiben, während sie die bestmögliche Lösung für das Verhältnis aus „hoher Geschwindigkeit, hoher Zuverlässigkeit und geringem Gewicht“ finden müssen, so Williams F1-Vertreter in einer Erklärung, wie „3ders.org“ berichtet.

Die additive Fertigung erwies sich in dieser Hinsicht als sehr wirksam, ist mit ihr doch eine schnellere, kostengünstigere Alternative zu den Kohlefaserverbundwerkstoffen vorhanden, ohne dass dabei die Festigkeit, die Haltbarkeit und die Leichtigkeit leiden. Williams F1 nutzt den 3D-Druck für die Herstellung von Prototypen und die Fertigung der Mehrkomponenten-Frontspoiler, dem aerodynamischen Mittelstück des Rennwagens.

3D-gedruckte Teile für Frontkaskaden.
3D-gedruckte Teile der Frontkaskaden des Williams F1 FW38. (Bild: © 3ders.org)

Zuerst begann das Team mit dem Design der Frontflügelkaskaden. Dafür nutzte es spezielle CAD-Software, die komplizierte Geometrien enthielt. Sobald das Team mit den Entwürfen zufrieden war, übertrug es die Dateien auf das EOS-System und begann mit der Herstellung der Prototypen. Dafür wurde die Lasersintertechnologie genutzt. Nachdem die Zustimmung für das Design vorlag, druckte das Team komplexe Formen, die sonst immer aus Kohlefaser-Komponenten hergestellt wurden, und testete diese auf einer Rennstrecke.

„Wir konnten die Produktionszeiten kontinuierlich senken, denn wir konnten den kompletten Fertigungsprozess viel einfacher und effizienter gestalten“, so Richard Brady, Advanced Digital Manufacturing Leader bei Williams F1. „Zum ersten Mal ist es nun möglich, die Komponenten zu testen, ohne dass es notwendig ist, komplexe, zeitaufwändige und teure Formkonstruktionen für Entwürfe durchzuführen, die letztlich abgelehnt werden.“

Das Ergebnis war ein stromlinienförmiges Design, mit dem Williams F1 erhebliche Innovationspunkte gesammelt hat. Zugleich ist es möglich dass das Team bei der Herstellung von F1-Prototypen Maßstäbe gesetzt hat.

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