GreenTeam & CERATIZIT – Gemeinsam zu neuen Höchstleistungen in der Elektromobilität

Gemeinsam mit dem GreenTeam Uni Stuttgart entwickelte das Project Engineering Team von CERATIZIT eine Zerspanungslösung für die anspruchsvolle Endbearbeitung der additiv gefertigten topologie-optimierten Radträger, Bremssättel und Elektromotorgehäuse, die den vollelektrischen Rennwagen des schwäbischen Formula-Student-Teams zu neuen Höchstleistungen beflügeln.

Von der Entwicklung über die Konstruktion bis auf die Rennstrecke

In unserer Mini-Videoserie begleiten wir das GreenTeam über die komplette Rennsaison hinweg. Freuen Sie sich auf ganz besondere Einblicke hinter die Kulissen. Kniffelige Herausforderungen gepaart mit reichlich Emotionen, beeindruckende CNC-Bearbeitungen und spannende Rennen, aber auch Project Engineering und Teamwork at its best. Mit einem gemeinsamen Ziel vor Augen: Die Verteidigung der Weltrangliste Nr.1.

Komplexe Bearbeitung von Elektromotorgehäuse, Radträger und Bremssattel

Es zeichnete sich in diesem Jahr eine große Herausforderung ab – mit entsprechendem Anreiz für unsere Zerspanungs-Experten: die Bearbeitung der Elektromotorgehäuse, der topologie-optimierten Radträger und Bremssättel standen auf der Agenda. Diese komplexen Bauteile wurden vorher von Renishaw in einem additiven Verfahren (3D-Druck) gefertigt. Als besonders sportlich erwies sich dabei der Zeitplan: In Summe ging es um insgesamt 24 Werkstücke, die in lediglich 3 Wochen einbaufertig herzustellen waren – und das an drei verschiedenen Orten.

Nämlich in unterschiedlichen Technical Centern von CERATIZIT in Italien, Spanien und Frankreich. Dafür gab es beste Argumente: Zum einen aus Kapazitäts- und Zeitgründen, zum anderen profitierte CERATIZIT von seinen internationalen Kompetenzen und Experten in verschiedensten Ländern.

Die topologie-optimierten Komponenten stellten anspruchsvolle Bedingungen an die Zerspanung: Schließlich ging es darum, jegliches nicht benötigte Material zu entfernen. Daraus resultierte eine extreme Dünnwandigkeit der gesamten Bauteile mit möglichst geringem Gewicht. Bei den Herstellungsprozessen galt es daher unter anderem, Vibrationen sicher zu beherrschen.

Eine weitere Herausforderung ergab sich aus einer Verschiebung – und zwar sowohl des Herstellungsortes als auch des Nullpunktes der zu bearbeitenden Bauteile. Dank eines Nullpunktspannsystems konnten die Nullpunkte aus den ersten Operationen in Italien problemlos mit nach Spanien genommen und wieder gefunden werden!  Denn selbst kleinste Verschiebungen um 1° oder 2° hätten aufgrund der enorm dünnwandigen Bauteilstruktur fatale Auswirkungen auf das Fahrverhalten des Rennwagens. Das Fahrzeug wäre nicht mehr so gut lenkbar und der gerade Auslauf wäre nicht mehr gegeben. 

 

Werkzeug für besondere Anforderungen: 3-D gedrucktes Sonderwerkzeug

Zur Herstellung der komplexen Komponenten kam ein besonderes Spezial-Werkzeug von CERATIZIT zum Einsatz, das bereits ein Jahr zuvor seine Leistungsfähigkeit unter Beweis stellen konnte: ein additiv gefertigter Aufsatzwerkzeug mit zwei Aufnahmen für Wendeschneidplatten sowie einem auf einer U-Achse  montierten Schwingungsdämpfer. Das leichtgewichtige FEM-optimierte Design nimmt die beim Zerspanen auftretenden Kräfte optimal auf und erlaubt die geforderte Bearbeitung in einer Aufspannung. Mithilfe des im 3D-Druck-Verfahren hergestellten Tools lässt sich zudem eine Kühlung direkt an der Schneide erzielen.

Allerdings: Diesmal gab es keine U-Achse zur Montage, da die zur Anwendung kommenden Maschinen in Südeuropa ohne derartige Komponenten ausgerüstet waren. Kurzerhand entwickelten und fertigten die Experten also einen passenden Halter, um diesen auf den Revolver einer Drehmaschine zu spannen und die Bearbeitung einfach umzudrehen.

Anspruchsvolles Projekt im Bereich E-Mobility

Bereits seit mehreren Jahren unterstützt CERATIZIT das GreenTeam, in 2022 jedoch zusätzlich in ganz besonderer Weise und noch größerem Ausmaß als je zuvor, um den neuen Rennwagen E0711-12 auch 2022 wieder zu Höchstleistungen zu führen.

GreenTeam erlangt Weltrekord – vom Start weg rasant in der Erfolgsspur

Im GreenTeam Uni Stuttgart e.V. arbeiten ausschließlich Studenten, die jedes Jahr einen vollelektrischen Rennwagen konstruieren, um damit an den internationalen Formula-Student-Rennen in verschiedenen statischen und dynamischen Disziplinen um Titel zu fahren. Vom Start weg zählte das GreenTeam zu den Top 10 Teams der Welt – und darf sich seit 2021 sogar als Nummer 1 der Weltrangliste nennen!

Mit einer weiteren Krönung: Seit September 2022 ist das GreenTeam darüber hinaus Weltrekordhalter mit einer Beschleunigung von 0 auf 100 km/h in beeindruckenden 1,461 Sekunden. Nur mal so als Vergleich: Ein Bugatti Chiron Super Sport 300+ mit 1.825 PS und 1.850 Newtonmeter Drehmoment (Wert: etwa 4,7 Millionen US-Dollar) benötigt hierfür 2,17 Sekunden.

Innovative Lösungen für Kunden aus der Automobilindustrie

Für CERATIZIT ist das GreenTeam Projekt ein gutes Beispiel dafür, was moderne Fertigungsverfahren und Know-how zu leisten vermögen. Komponenten wie die topologie-optimierten Radträger hätte man noch vor ein paar Jahren gar nicht fertigen können. Erst durch die additive Fertigung sind solche Teile realisierbar. Voraussetzung ist natürlich, dass das notwendige Know-how für Anwendungen und Werkzeuge sowie eine hohe Lösungskompetenz vorhanden sind. Mit unserer Erfahrung in den Bereichen Automotive und E-Mobility sowie unserem Global Project Engineering Team sind wir für die Anforderungen der Automobilindustrie bestens aufgestellt.

Ihr nächstes Projekt steht an?

Sie möchten Ihr nächstes Projekt gemeinsam mit uns umsetzen? Dann nehmen Sie jetzt Kontakt mit uns auf.