{"id":17218,"date":"2021-10-29T08:00:30","date_gmt":"2021-10-29T06:00:30","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/?p=17218"},"modified":"2021-10-29T10:00:20","modified_gmt":"2021-10-29T08:00:20","slug":"aus-der-praxis-fahrradrahmen-aus-metall-3d-druckteilen-und-karbonrohren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.solidworks.com\/solidworksdeutschland\/2021\/10\/aus-der-praxis-fahrradrahmen-aus-metall-3d-druckteilen-und-karbonrohren.html","title":{"rendered":"Aus der Praxis: Fahrradrahmen aus Metall 3D-Druckteilen und Karbonrohren"},"content":{"rendered":"

F\u00fcnf Studierende der Fachrichtung Maschinenbau an der FH Wels haben mit SOLIDWORKS<\/a> ein ma\u00dfgeschneidertes Fahrrad entwickelt, das auf den K\u00f6rperma\u00dfen des Fahrenden basiert.
\nDI Gerald Zauner hat uns erz\u00e4hlt, wie das Projekt abgelaufen ist und wie SOLIDWORKS<\/a> zur erfolgreichen Umsetzung beigetragen hat. DI Zauner unterrichtet an der HTL Wels und ist Lektor an der FH Wels f\u00fcr Konstruktion und Maschinenbau<\/a>.<\/p>\n

\"Fahrradrahmen<\/a>
Quelle: FH Wels<\/figcaption><\/figure>\n

Was war der Grundgedanke des Projekts \u201eMa\u00dfgeschneiderter Fahrradrahmen\u201c?<\/strong><\/h2>\n

Das IPRT Projekt der FH Wels im Wintersemester 2020 mit f\u00fcnf Studierenden der Fachrichtung Maschinenbau hatte das Ziel, mithilfe der Ressourcen Metall 3D-Druck, der auf Karbonteile spezialisierten Firma PEAK Technologies, und dem CAD-System SOLIDWORKS<\/a>, einen Fertigungsablauf zu entwickeln, der mit der Eingabe der Parameter von Radkategorie und K\u00f6rperabmessungen beginnt, und beim fertigen Rahmen f\u00fcr das ma\u00dfgeschneiderte Bike endet.<\/p>\n

\"Verkleben<\/a>
Quelle: FH Wels<\/figcaption><\/figure>\n
\"Verkleben<\/a>
Quelle: FH Wels<\/figcaption><\/figure>\n

Wie sind Sie und Ihre Studierenden and das Vorhaben herangegangen?<\/strong><\/h2>\n

In die Geometrie eines Fahrradrahmens flie\u00dfen unterschiedliche Parameter ein. Allem \u00fcbergeordnet ist die Fahrradkategorie. Ein Rennrad erfordert eine andere K\u00f6rperposition auf dem Rad als ein Mountainbike oder ein Reiserad. Aber auch bei Mountainbikes reicht das Spektrum vom abfahrtsorientierten Downhillbike mit engem Abstand zwischen Lenker und Sattel, aufrechter Sitzposition und einem eher flachen Lenkwinkel bis zum rennorientierten Marathonbike.
\nSteht die Disziplin fest, f\u00fcr die ein Rad gebaut wird, wird die K\u00f6rpergeometrie des Fahrenden ermittelt. Ausschlaggebend sind die Abmessungen von Fu\u00df, Unter-, Oberschenkel, Ober-, Unterarm sowie die Rumpfl\u00e4nge. Mithilfe all dieser Parameter kann die Geometrie des Fahrrads ermittelt werden.<\/p>\n

\"Nahaufnahme<\/a>
Quelle: FH Wels<\/figcaption><\/figure>\n

\"Rendering<\/a>\"Rendering<\/a>
\n <\/p>\n

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Welche Aufgaben hat SOLIDWORKS bei der Entwicklung des Fahrradrahmens?<\/strong><\/h2>\n

Die Eingabe aller Parameter und die Generierung der Rahmenabmessungen erfolgt in Excel. Das CAD-System liest diese Parameter ein. Sie dienen als Grundlage f\u00fcr die Masterskizze. Von dieser Masterskizze h\u00e4ngen s\u00e4mtliche in SOLIDWORKS<\/a> erzeugten Einzelteile des Rahmens ab. Neben den, im Fachjargon als \u201eInserts\u201c bezeichneten Verbindungsteilen, sind dies die Kohlefaserrohre, die mit den Verbindungsteilen zum fertigen Rahmen verklebt werden.<\/p>\n

\"Fahrradrahmen<\/a><\/p>\n

Im CAD-System werden weitere Parameter definiert, die nicht unmittelbar mit der Rahmengeometrie einhergehen. Die Wanddicke der Rohre und der Klebespalt zwischen Inserts und Rohren beeinflussen den Klebeprozess und die Steifigkeit des Rahmens.<\/p>\n

\"Fahrrad<\/a> \"Fahrrad<\/a><\/p>\n

Die Bauweise des Rahmens erm\u00f6glicht eine kurze Fertigungszeit. Das Gewicht ist in Relation zur Festigkeit und Steifigkeit niedrig und mit dem eines Rahmens in Vollkarbonbauweise vergleichbar.
\nEtwa 65 Prozent des Gewichts entfallen dabei auf die Verbindungsteile. Der Herstellprozess Metall 3D-Druck bietet dabei besondere M\u00f6glichkeiten. Die Festigkeit des verwendeten Hochleistungsstahls liegt bei \u00fcber 1000N\/mm2. Die Wandst\u00e4rken eines Bauteils k\u00f6nnen dabei etwa 0,5mm betragen. Mittels FE Simulation<\/a> bereits konstruierter Teile, k\u00f6nnen die zu erwarteten Spannungen simuliert werden und Wandst\u00e4rken von Inserts korrigiert werden. SOLIDWORKS<\/a> bietet dazu das Tool der Topologieoptimierung<\/a><\/strong>, das diesen Arbeitsschritt automatisiert. Voraussetzung daf\u00fcr ist die genaue Kenntnis der auftretenden Belastungen.<\/p>\n

\"Topologieoptimierung<\/a> \"Topologieoptimierung<\/a><\/p>\n

Wie haben Sie die Daten f\u00fcr die Zusammenarbeit bereitgestellt?<\/strong><\/h2>\n

Wir haben auf die Masterskizze \u00fcber die Dropbox zugegriffen. Das Projekt fiel teilweise in die Zeit, als die Studierenden pandemiebedingt zu Hause waren. Daher war es notwendig, dass alle Beteiligten auf die verschiedenen Bauteile und \u00c4nderungen in der Masterskizze zugreifen konnten. Die Dropbox ersetzt kein PDM-System<\/a>, funktioniert aber bei \u00fcberschaubaren Projekten ausreichend.<\/p>\n

\"Nahaufnahme<\/a>\u00a0\"Nahaufnahme<\/a> \"Nahaufnahme<\/a> \"Nahaufnahme <\/a><\/p>\n

\"Nahaufnahme<\/a><\/p>\n

Quelle Bilder: FH Wels<\/p>\n

\"Rendering<\/a> \"Rendering<\/a><\/p>\n

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Mehr Informationen \u00fcber Projekte und Studienrichtigungen finden Sie auf der Website der FH Wels<\/a>.<\/p>\n

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Gerne beraten wir Sie auch pers\u00f6nlich. Wir sind f\u00fcr Sie unter +43 (0) 50246<\/a>\u00a0oder\u00a0info@cad.at<\/a>\u00a0erreichbar.<\/p>\n

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SOLIDWORKS Tutorials finden Sie auf unserem\u00a0YouTube Channel<\/a><\/strong><\/p>\n

> MEHR TIPPS & TRICKS<\/a><\/p>\n

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