AM Pioneers durfte das Formula Student Team “Rennstall” der Hochschule Esslingen dieses Jahr bei der Entwicklung eines neuen Radpaketkonzeptes für die Vorderachse des Stallardo `22 unterstützen. Eine komplexe Geometrie und anspruchsvolle Anforderungen an das Bremssystem haben dies zu einer spannenden Herausforderung für uns gemacht. Für die Anbindung des Bremsenkühlungskanals haben wir 4 verschiedene Verbindungsstücke 3D-gedruckt, die alle in Form und Größe variieren, da jedes einzelne Teil dem Frontflügelinnenraum und der Endplatte angepasst ist. Lesen Sie hier den Projektbericht des Hochschulteams.

Durch das rundum erneuerte Radpaketkonzept an der Vorderachse für den Stallardo ’22 ist eine komplette Neuentwicklung des Bremssystems vorgesehen. Durch die invertierte Anbindung des Bremssattels, auch Perimeterbremsanlage  genannt, sowie durch die invertierte Anordnung des Radpakets wird der benötigte Bauraum für ein Hybridkonzept mit Radnabenmotoren an der Vorderachse ermöglicht. Des Weiteren wird der Kraftfluss vom Reifenlatsch in die Querlenker und das Dämpfersystem deutlich verkürzt. Das neue Radpaketkonzept sorgt zusätzlich für mehr Steifigkeit und somit für eine direktere Kraftübertragung.

Um die maximale Perfomance aus dem Bremssystem herauszuholen, ist es besonders wichtig, dass das Bremssystem im richtigen Temperaturfenster arbeitet. Sowohl zu heiße als auch zu kalte Temperaturen führen zu geringeren Reibwerten zwischen dem Bremsbelag und der Bremsscheibe und somit zur Verminderung der Bremsleistung. Um eine Überhitzung der Bremsanlage zu vermeiden und um umliegende Bauteile, wie die CFK-Felge und die Magneten des Radnabenmotors, zu schützen, wird aktiv Luft hinter dem Frontflügel über einen Kanal zwischen die Beläge und die Scheibe geleitet. Dank der Unterstützung von AM Pioneers ist es für uns als Team möglich, die Anbindung des Bremsenkühlungskanals umzusetzen. Der Brake-Duct wird ebenfalls aus CFK selbst gefertigt, wodurch auch er gegen hohe Temperaturen geschützt werden muss.

Die Anbindung ist zweiteilig aufgebaut. Das kurze Verbindungsstück (1) dient als Anbindungsadapter, sorgt für eine Temperaturabschirmung und dient somit als Isolator zwischen Duct und Bremssattel. Das Gegenstück (2) wird direkt mit dem Duct mit einem hochtemperaturfesten Zweikomponentenkleber verklebt.

Durch das zweiteilige Konzept ist es jederzeit möglich, Änderungen an der Positionierung vorzunehmen. Beide Teile werden gemeinsam an den Bremssattel verschraubt. Durch die Auswahl des hochtemperaturfesten Kunststoffs Peek wird es überhaupt erst möglich diese Anbindung umzusetzen, da am Bremssattel selbst Temperaturen von über 200°C auftreten können. Das gesamte Rennstallteam bedankt sich bei AM Pioneers für die Unterstützung und die unkomplizierte  Zusammenarbeit.

Bei den insgesamt 4 verschiedenen 30-Druckteilen handelt es ich um Verbindungsstücke. Wie in der Abbildung zu sehen, dienen die Teile im rot markierten Bereich als Verbindungsstücke zwischen dem Frontflügel und der Endplatte. Pro Seite gibt es an der Endplatten 4 Verbindungspunkte mit dem Frontflügel, welche wie bereits erwähnt durch die Bauteile gewährleistet werden. In Abbildung 2 ist ein 3D-Druckteil zu sehen. Dieses wird am Ende des Frontflügels angebracht, so dass die Stirnseite mit dem Loch zur Endplatte zeigt.

Der Mantel (siehe Abbildung unten) dient als Flanschverbindung zwischen der Frontflügelinnenseite und dem gedruckten Bauteil. An diesem wird Kleber angebracht um das Bauteil zu fixieren. Die Breite des Mantels bietet dem Kleber eine große Anbringungsfläche, was zu einer großen Rückhaltekraft führt und das Bauteil somit sehr stabil in der Position hält. Die kreisrunde Scheibe am Loch des Bauteiles dient zur Auflagefläche eines Aluminiumdrehteiles. Von der Endplatte aus wird eine Schraube durch das Loch des 3D-Druckteiles in das Drehteil angebracht. Dadurch wird das gedruckte Bauteil wischen der Endplatte und dem Drehteil fest eingespannt und verbindet dieses mit dem Frontflügel.

1. Mantelfläche
2. Profilseite
3. Frontflügelinnen seite
4. Endplatte

Wie in folgender Abbildung zu sehen variieren die Druckteile alle in ihrer Form und Größe, da jedes einzelne der 4 Bauteile dem Fronflügelinnenraum  und der Endplatte angepasst ist. Die komplexe Geometrie macht es daher sehr schwer diese mit einem handelsüblichen 3D­ Drucker herzustellen. Zudem spielt auch die Genauigkeit eine große Rolle weshalb eine gute Druckqualität  benötigt  wird.