McLaren Honda druckt Autoteile für Formel 1 direkt an der Rennstrecke
Um die entscheidenden Sekundenbruchteile in Formel-1-Rennen herauszufahren, setzt der Rennstall McLaren Honda jetzt auf den 3D-Druck. Erstmals drucken die Briten beim Rennen in Bahrain am Osterwochenende Autoteile direkt an der Rennstrecke. Damit bringen die Ingenieure Verbesserungen in kürzester Zeit auf die Piste.
McLaren Honda wird beim Rennen in Bahrain erstmals Bauteile für seine Formel-1-Boliden im 3D-Druckverfahren direkt an der Rennstrecke herstellen. Das soll die Entwicklungszeit neuer Teile enorm verkürzen.
Foto: McLaren Honda
Bei der Formel 1 geht es um Sekunden oder sogar Bruchteile davon. Dafür muss von der Fahrerleistung über das Material bis hin zum optimalen Design alles stimmen. Schließlich wird der Sieg nicht allein auf der Strecke eingefahren, sondern auch hinter den Kulissen: in der Werkstatt und in der Box.
Beim Rennen in Bahrain hat 3D-Druck Premiere
Um sich diesen entscheidenden Vorsprung zu sichern, arbeitet der Formel-1-Rennstall McLaren Honda jetzt mit Stratasys zusammen, nach eigener Aussage Weltmarktführer für additive Fertigung und 3D-Druck. In der Werkstatt des Rennteams sind die PolyJet-Drucker bereits seit einiger Zeit im Einsatz. Zum Rennen am Osterwochenende in Bahrain nehmen die Briten die Drucker erstmals sogar mit an die Rennstrecke.
Auch das Lenkrad im neuen McLaren Honda wurde mit einem Drucker von Stratasys hergestellt.
Quelle: Stratasys
Auf diese Weise können die Renningenieure einzelne Teile ad hoc anfertigen, am Wagen montieren und so gleich ausprobieren. Allerdings nicht beim Rennen selbst: Essentielle Ersatzteile, Leitungen, Schrauben und Reservereifen werden wie gewohnt in konventioneller Art bereitstehen. Für die konzentrierte Hektik während des Rennens dauert selbst der schnellste 3D-Druck zu lange.
Entwicklung am Rande der Rennstrecke
Vielmehr wollen die Techniker die Zeit des freien Trainings nutzen, um neue Ideen direkt umzusetzen: Verbesserungen zu drucken, anzubringen, unter realen Bedingungen auf der Strecke testen und gegebenenfalls modifizieren – so lange, bis die Aerodynamik des neu gestalteten Heckflügels passt, die lose Leitung optimal anliegt und auch die letzte kleine Buchse in der Hitze des Rennens flexibel bleibt.
Mittlerweile sind die Rennen so eng getaktet, dass für solche Tests unter Realbedingungen währen der Saison kaum Zeit bleibt. Also hat McLaren Honda einen Teil der Entwicklung kurzerhand an die Rennstrecke verlegt.
Das alles ist möglich, weil die Herstellung per 3D-Druck so viel schneller geht als die konventionelle Fertigung: Für Teile, die sonst zwei Wochen dauern, braucht der Drucker gerade mal zwei, drei Stunden. Wenn dann noch nicht alles passt, wird das Bauteil eben noch einmal gedruckt – so lange, bis alles optimal ist.
Neue Bauteile, hergestellt durch einen Drucker des Marktführers Stratasys, können schon während der Trainings auf der Rennstrecke erprobt werden.
Quelle: McLaren Honda
So geschehen bei einer Halterung für die Hydraulikleitung im MCL32 und bei einer Buchse für ein neues Zwei-Wege-Kommunikations- und Datensystem, dessen Kabel gebändigt werden mussten, um den Fahrer nicht zu stören. Das passierte zwar alles noch in der hauseigenen Entwicklungsabteilung und wurde im Windkanal statt auf der Rennstrecke getestet, aber das Prinzip war dasselbe.
Schneller, leichter, vollendeter
Auf diese Weise verschafft sich der Rennstall einen wertvollen Vorsprung vor der Konkurrenz: Während die anderen Teams noch überlegen, testen und probieren, hat McLaren Honda bereits diverse Tests absolviert und das renntaugliche Teil in Gebrauch. Und leichter sind die Druckstücke aus vernetzbarem, flüssigen Fotopolymer, das die 3D-Drucker Stratasys ähnlich wie Tintenstrahldrucker auf die Trägerfläche sprühen, in der Regel auch: eine weitere Komponente auf der Jagd nach entscheidenden Sekundenbruchteilen im Rennen.
Beim Material machen die Ingenieure natürlich auch bei Teilen aus dem 3D-Drucker keine Abstriche: Bei der Halterung für die Hydraulikleitung zum Beispiel verwendeten sie kohlenfaserverstärktes Nylonmaterial. Auch verschiedene Härtegrade in einem einzigen Werkstück seien durch das PolyJet-Druckverfahren kein Problem, betont der Druckerhersteller.
Bauteil aus dem 3D-Drucker für das Formel-1-Auto von McLaren Honda.
Quelle: Stratasys
Selbst vor Komponenten wie Bremskühlleitungen macht das Team nicht halt. Die Schwierigkeit hierbei: Um einen optimalen Luftstrom im Innern der Teile zu gewährleisten, müssen die Leitungen innen extrem glatt sein – und vor allem hohl. Erreicht wurde dies, indem in das umhüllende kohlenstoffverstärkte Verbundmaterial eine Art Platzhalter aus speziell entwickeltem, besonders glatten Material mit eingedruckt wurde, der am Ende herausgeschmolzen wurde.
Beide Partner profitieren
Nicht nur für den Rennstall und sämtliche weitere Entwicklungsabteilungen des Automobilkonstrukteurs und Technikunternehmens McLaren, auch für den Druckerhersteller ergeben sich durch die Kooperation neue Möglichkeiten. Ebenso wie McLaren Honda nutzt Stratasys die Versuchsreihen in der Werkstatt, im Windkanal und an der Rennstrecke, um das eigene Verfahren weiterzuentwickeln, an Materialien und Druckereinstellungen zu feilen.
Das wiederum werde McLaren Racing und anderen Automobildesignern und Herstellern neue Effizienz bringen, so Andy Middleton, Präsident von Stratasys.
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