Mit 3D-Druck Rallyes gewinnen

Juni 2020 - Jari-Matti Latvala, ein finnischer Rallyefahrer und Unternehmer, traf die Entscheidung durch den Kauf einer miniFactory Ultra in den 3D-Druck zu investieren. Durch seine Erfahrung im Motorsport kannte er genau alle Anforderungen die Ersatzteile bei Rallyefahrzeugen erfüllen müssen. Nach nur wenigen Monaten und mehreren additiv gefertigten Bauteilen, treibt Jari-Matti das Rallyefahrzeug bis ans Limit und steuerte auf echte Rennen zu.

Jari-Matti Latvala beschäftigt sich fast sein ganzes Leben lang mit Rallyefahrzeugen. Er hat seine Leidenschaft zum Beruf gemacht, indem er Rallyefahrer, aber auch Unternehmer ist. Seine Firma JML-Sports konzentriert sich darauf, die "Kult"-Autos der 80' und 90' zu historischen Rallyeautos umzubauen. Die Verfügbarkeit der Ersatzteile für diese Fahrzeuge ist äußerst begrenzt und die Herstellung ist in der Regel kompliziert und teuer. Um die "Kult"-Autos auf der Rennstrecke zu halten, trafen Jari-Matti und sein Team die innovative Entscheidung, in den 3D-Druck zu investieren und damit zu beginnen, komplexe Motorsportteile selbst herzustellen. Mit dem 3D-Druck kann das Team die Herstellung von Bauteilen erheblich beschleunigen, und das mit einem Bruchteil der Kosten im Vergleich zur herkömmlichen Herstellung. Während die Fertigung früher mehrere Wochen dauerte, erfolgt die Produktion nun direkt vor Ort.

Bei JML-Sports findet alles an einem Ort statt, was die Herstellung der Ersatzteile auf Abruf beispiellos schnell macht. Wird ein Ersatzteil benötigt, misst der Ingenieur die erforderlichen Maße und entwirft ein passendes 3D-Modell. Das Ersatzteil wird dann gedruckt und an Ort und Stelle getestet. Dies geschieht im besten Fall innerhalb weniger Stunden, ohne spezielle Werkzeuge, Formen oder mehrstufige Herstellungsverfahren. In den meisten Fällen können sie mit den gedruckten Bauteilen sogar das Originalteil übertreffen. Durch die Auswahl aus dem Materialportfolio kann das Team nun Bauteile fertigen, die Chemikalien, hohen Temperaturen und mechanischer Belastung standhalten.

DAS AKTUELLE PROJEKT VON JML-SPORTS

Vor etwa einem Jahr begann Jari-Matti mit einem seiner aktuellen Rallyefahrzeug - Projekte. Der von Mats Jonsson gefahrene Toyota Celica ST165, das Siegerauto der Internationalen schwedischen Rallye von 1992, wurde an Jari-Matti geliefert. Das Auto kam in Einzelteilen an und musste von der Crew komplett zusammengebaut werden. Während des Zusammenbaus stellte sich heraus, dass dem Auto einige kritische Bauteile fehlten, die nur schwer oder gar nicht zu bekommen waren.

Turbolader Ansaugrohr mit optimalem Luftstrom

Während das Team den Celica zusammenbaute, bemerkten sie das ein Ansaugrohr fehlt. Große Luftmassen strömen durch das Rohr, so dass eine hohe mechanische Festigkeit und gute Hitzebeständigkeit erforderlich sind. Mit 3D-Druck konnte das Team das Bauteil perfekt anpassen und den Luftstrom optimieren, um die bestmögliche Leistung zu erzielen.

Schlüsselpunkte des additiv gefertigten Turbolader Ansaugrohrs:

Der sich verändernde Durchmesser des Rohrs, wurde hinsichtlich des Luftstroms optimiert und passt perfekt in seine ursprüngliche Position im Fahrzeug.
Von der Idee zum Funktionsteil innerhalb von Stunden und mit einem Bruchteil der Kosten im Vergleich zum Originalteil.
Das Bauteil wurde einem Druck- und Belastungstest unterzogen, um die Funktionalität in anspruchsvollen Rallye-Umgebungen zu gewährleisten.

Luftansaugkanal mit komplexer Geometrie

Der Luftansaugkanal ist ein weiteres notwendiges Bauteil derselben Baugruppe. Dieses Bauteil muss den ständigen mechanischen Belastungen der Rallye-Umgebung standhalten. Durch den 3D-Druck war es möglich, den mehrstufigen Herstellungsprozess zu ersetzen, der zur Herstellung des Originalteils verwendet wurde. Durch den Einsatz der additiven Fertigung konnten auch die Eigenschaften des Bauteils optimiert werden. Das Team entschied sich für die Herstellung dieser Bauteile aus kohlefaserverstärktem Polyamid von DSM. Das Material weist eine hohe Zugfestigkeit und Spannungswerte auf bei gleichzeitiger Beibehaltung seiner Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen.

Schlüsselpunkte des additiv gefertigten Luftansaug-Ersatzteils:

Die 3D-Modellierung, Optimierung und die Fertigung des Bauteils wurden vor Ort durchgeführt. Bereits am nächsten Tag nach der Idee war das Ersatzteil für Tests bereit.
Die Herstellung des Ersatzteils ist wesentlich kostengünstiger, da keine teuren Formen oder ein mehrstufiger Herstellungsprozess erforderlich sind.
Das Ersatzteil wurde mit Druck- und Belastungstests für die anspruchsvollen Rallye-Umgebungen geprüft.

MIT VORSPRUNG IN DIE ZUKUNFT

Mit dem Ultra-3D-Drucker von miniFactory sind wir in der Lage, Bauteile für den Endverbraucher mit integrierten Funktionen zu erstellen. Diese Bauteile waren früher schwer zu bekommen oder gar herzustellen. Ein hervorragendes Beispiel für ein solches Bauteil ist das neue Turbolader Ansaugrohr, das wir additiv gefertigt haben. Die komplexe Geometrie in Kombination mit der optimierten Luftströmung erstaunt mich immer wieder. - Jari-Matti Latvala, JML-Sport

Das komplett umgebaute und mit mehreren 3D-Druckteilen veredelte Auto wurde in Aktion getestet. Mit der Erfahrung aus über 200 WRC-Rallyes war Jari-Matti von der Leistungsfähigkeit des Autos überzeugt. Jetzt steuert er auf einen echten Wettbewerb bei den nationalen Rallyes zu.

Der Fokus wird sich nach dem Celica ST165 auf einige andere seltene Rallye-Klassiker wie den Toyota Celica ST185 und den Mitsubishi Lancer Evo3 verlagern. Nach dem erfolgreichen Start mit der miniFactory Technologie sind dem Team bereits mehrere Bauteile bekannt, die sie nun additiv fertigen können, wie zum Beispiel Ansaugleitungen, Luftfilterabdeckungen, Luftauslässe und Seitenspiegelabdeckungen.

Nach nur wenigen Monaten konnte das Team mit Hilfe des 3D-Drucks bereits Kultklassiker der Rallyefahrzeuge wiederaufleben lassen. Die Anzahl der Projekte, die sie in den nächsten Jahren verwirklichen werden, ist nur durch die Vorstellungskraft begrenzt. Aber eines ist sicher, sie werden ihre Rallyes mit Hilfe des 3D-Drucks gewinnen!