Rennschmiede-Pforzheim Use Case

Die Herausforderung

Die für den Elektro-Rennwagen der Rennschmiede Pforzheim entwickelte Batterie bestand aus 72 einzelnen zylindrischen Zellen. Diese Zellen sollten in einem Gehäuse untergebracht werden, um eine einzige konsolidierte Batterie zu bilden. Das Gehäusematerial durfte nicht aus Metall bestehen, damit es zwischen den einzelnen Zellen nicht durch Konduktivität zu Kurzschlüssen kommen konnte. Da für den Wettbewerb nur ein Rennwagen gebaut wird, war eine Fertigung des Gehäuses durch Fräsen oder Spritzguss aus PEEK oder einem anderen Polymer für dieses einmalig Endbauteil zu kostspielig und unpraktisch.

Die Lösung

Das Team beschloss, das Batteriegehäuse in 3D-Druck zu fertigen, da es sich bei diesem Verfahren um die zeit- und kosteneffizienteste Lösung handelte. Durch 3D-Druck wurde auch die Herstellung erleichtert, denn das komplexe Design des Gehäuses wies viele Löcher für die Aufnahme der einzelnen elektrischen Zellen auf. Das Gehäuse wurde aus dem Kunstharz ULTEM™ 9085 gedruckt, das sich durch hervorragende Materialeigenschaften wie hohe Festigkeit und chemische Beständigkeit auszeichnet. Darüber hinaus erfüllt ULTEM™ 9085 resin die flammenhemmenden Anforderungen nach der Vorschrift UL94 V0, die vom Team einzuhalten war.

Das Resultat

Der 3D-Druck bot dem Team der Rennschmiede Pforzheim im Vergleich zu anderen Alternativen die effektivste Lösung zum Fertigen des Batteriegehäuses. Zu den wichtigsten Vorteilen zählen:

• Entwurfsfreiheit – Da das Gehäuse ganz nach Bedarf gestaltet und auf das Fahrzeug abgestimmt werden konnte, ließen sich die Batteriezellen ohne die herkömmlichen Fertigungseinschränkungen einpassen.
• Zeiteffizienz – Das Gehäuse wurde in 20 Stunden – nicht einmal einem Tag – gefertigt. Das steht in Kontrast zu den üblicherweise viel längeren Vorlaufzeiten anderer Fertigungsverfahren wie Fräsen oder Spritzguss.
• Materialeigenschaften – Der 3D-Druck bot nicht nur die besten Materialoptionen, sondern auch das am meisten Zeit und Kosten sparende Verfahren (im Vergleich beispielsweise zum Fräsen eines festen Polymerblocks).
• Materialeinsparungen – Durch den 3D-Druck wurden etwa 75 % des Materialabfalls vermieden, die durch ein aus PEEK oder einem ähnlichen Polymerstückmaterial gefrästes Batteriegehäuse entstanden wäre. Das führte zu einer erheblichen Kosteneinsparung.
• Gewichtseinsparungen – Eine gefrästes Ausführung hätte ein schwereres Teil mit sich gebracht. Durch den 3D-Druck war ein leichtes Design möglich, das sich für ein wettbewerbsfähiges Rennfahrzeug besser eignet.
  
  

Gefällt Ihnen der Anwendungsfall? Laden Sie den Anwendungsfall herunter!