McLaren Racing und Stratasys: gemeinsam für Bestleistung im Rennsport

Wenn man sich für den Autorennsport, insbesondere die Formel 1 und den 3D-Druck interessiert, sind einem die Namen McLaren Racing und Stratasys sicherlich von Begriff. Diese beiden haben sich nun zusammengetan, um gemeinsam eine Bestleistung zu erschaffen. In der Formel 1 zählt vor allem eines, Geschwindigkeit. Diese ist jedoch nicht nur auf der Rennstrecke selbst, sondern auch abseits davon, zum Beispiel bei den Produktionszeiten für Modellteile von großer Bedeutung. Hier kann die additive Fertigung helfen, um das um das „Rennen” gegen die Zeit abseits der Rennstrecke zu gewinnen.

McLaren Racing reagiert auf die strengeren Zeit- und Budgetvorgaben der FIA für die Fahrzeugproduktion im Jahr 2022, indem es eine Kooperation mit Stratasys eingeht, welche es ihnen ermöglicht, zehntausende Teile additiv herzustellen. Dafür setzt man auf den Neo800 3D-Drucker von Stratasys, um die Produktionszeiten für einige Modellteile auf nur drei Tage zu verkürzen und auch die Fahrzeugentwicklung zu beschleunigen.

Einsatzgebiete der additiv gefertigten Teile

Da der Sport unsicheren Zeiten entgegensieht und wegen der Covid 19 Pandemie über einen längeren Zeitraum keine Einnahmen erzielt werden konnten, hatte die FIA beschlossen, die Budgetobergrenze für das erste Betriebsjahr 2021 von 175 Millionen USD auf 145 Millionen USD zu senken, danach auf 140 Millionen USD für 2022 und 135 Millionen USD für 2023.

McLaren setzt deshalb auf den 3D-Druck und stellt bis zu 9.000 Teile pro Jahr für Front- und Heckflügel, sowie große Teile der seitlichen und der oberen Karosserie mittels additiver Fertigungsmethoden her. Diese Teile würden dabei laut Angaben des Rennteams für große Fortschritte bei Optimierung der Aerodynamik des Fahrzeugs in Windkanaltests sorgen. Die Teile sind dank des 3D-Drucks genauer und neben dem qualitativen Aspekt wurde auch die Produktionszeit für die Teile drastisch verkürzt, so dass das Team nun in der Lage ist, bestimmte große Teile, wie beispielsweise maßstabsgetreue Karosserieoberteile, in nur drei Tagen herzustellen, und das auch noch zu einem kostengünstigeren Preis.

3D-gedruckte Fahrzeugteil (Bild: Stratasys)

Der Einsatz der 3D-Drucktechnologie bringt aber nicht nur Vorteile für McLaren Racing sondern auch für die Umwelt. Denn durch den Einsatz der hauseigenen Drucker kann McLaren alle aerodynamischen Teile an seinem Standort in Woking in Großbritannien, herstellen. Das vermindert lange Lieferzeiten und Transportwege, sowie die damit vermbundenen Kosten und Umweltbelastungen. Die additive Fertigung kann nicht nur für die Herstellung von Autoteilen eingesetzt werden sondern das Team kann auch Montagevorrichtung und Schablonen sowie kleine Formen 3D-drucken, die früher aus Metallblöcken gefräst werden mussten. So spart man mit dem Einsatz des Neo800-Stereolithographieverfahrens spart nicht nur viel Zeit, sondern auch teures Metall, da beim Fräsen große Mengen an Spänen verschwendet werden. Tim Champman, Leiter der additiven Fertigung bei McLaren Racing erklärt zudem:

„Die Stereolithographie-Technologie sowie die Materialien haben sich weiterentwickelt und damit die Art und Weise, wie wir sie einsetzen. Wir stellen nicht mehr nur Prototypen her, sondern produzieren jetzt viele Komponenten und Werkzeuge in Originalgröße.”

3D-Druck für verbesserte Leistung bei McLaren

Bei Formel 1 Rennen zählt bekanntlich jede Sekunde Vorsprung. Um diese Leistungen zu messen, setzt man auf Windkanalstests. Diese Tests seien laut Chapman noch immer der Goldstandard, wenn es darum gehe zu beurteilen, wie alle Oberflächen zusammenwirken, entweder als Baugruppe oder als komplettes Auto. Daher sieht McLaren darin den größten Nutzen seiner Neo800-Drucker der nächsten Generation. Für den Druck wird der Resin Somos® PerFORM Reflect, das speziell für Windkanalmodelle entwickelt wurde eingesetzt. So entstehen robuste, starre Teile, deren Nachbearbeitungszeit 30% kürzer ist. „Unsere 3D-Drucker der Neo-Serie haben uns geholfen, die Vorlaufzeiten für unsere aerodynamischen Windkanal-Komponenten und -Projekte drastisch zu verkürzen.” so Chapman. Das Team verwendet 60% der Modelle im Originalmaßstab, um das Aerodynamikpaket zu optimieren und mehr Abtrieb zu erzielen, welcher für mehr aerodynamischen Grip sorgt. So können die aerodynamischen Belastungen an der Vorder- und Rückseite des Autos ausgeglichen werden.

Die hochpräzisen Komponenten aus den Neo-Druckern würden zudem nur eine minimale manuelle Nachbearbeitung erfordern, was einen wesentlich schnelleren Durchsatz im Windkanal ermöglicht. Zusätzlich zum Vorteil der Geschwindigkeit können sie nun auch Windkanalteile mit höchster Genauigkeit, Detailgenauigkeit und bestem Oberflächenfinish herstellen. Das hat es dem Team ermöglicht, Tests zu verbessern und innovative neue Ideen zur Leistungssteigerung zu finden. Chapman könne gar nicht genug betonen, wie wichtig diese Vorteile in der Formel 1 seien. Denn die  Fristen für die Auslieferung der Autos für das nächste Rennen seien immer extrem knapp und die kleinste Designanpassung könne den Unterschied zwischen Sieg und Niederlage ausmachen oder zu besseren Positionen in der Startaufstellung verhelfen. Andy Langfeld, President EMEA bei Stratasys, sagte außerdem:

„Der transformative Wert des 3D-Drucks ergibt sich aus der Möglichkeit, Teile für bestimmte Anwendungen schnell anpassen und maßschneidern zu können. In diesem Fall war McLaren in der Lage, die Produktentwicklungszeit bei voller Kostenkontrolle drastisch zu verkürzen, indem das Unternehmen die Stereolithographie-Technologie der nächsten Generation von Stratasys mit den erstklassigen Somos-Materialien und unserer umfassenden Erfahrung im Rennsport kombiniert hat. Es ist eine großartige Partnerschaft zwischen zwei Weltklasse-Organisationen.”

Wenn sie neugierig geworden sind, welche Einsatzgebiete es noch für additive Fertigung in der Automobilindustrie gibt, können sie sich jetzt HIER für unser kostenloses virtuelles Event ADDITIV Automotive 2.0 registrieren, welches am 22 September 2022 stattfinden wird.

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*Titelbildnachweis: Stratasys