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Mit 3D-Metalldruck leichtere und kompaktere Motoren im Blick

Die Motorenkonstruktionsabteilung von Renault Trucks in Lyon setzt bei der Motorenfertigung von morgen auf ein Herstellungsverfahren mit additiver Metallfertigung. Dafür wurde nun ein Prototyp des 5-l-Motors mit der Abgasnorm Euro 6 Stufe C ausschließlich unter Anwendung des 3D-Drucks konzipiert.

Zwar wurde der komplette Motor bereits virtuell konzipiert, doch wurden unter anderem die Kipphebel mithilfe des 3D-Metalldruckverfahrens gefertigt. Die Komponenten wurden anschließend 600 Stunden er­folgreich auf dem Prüfstand in ­einem Euro-6-Motor erprobt. »Das Ziel dieses Projekts ist es, die positiven Effekte der additiven Metallfertigung auf die Größe und das Gewicht des Motors aufzuzeigen. Durch dieses Verfahren haben wir das Gewicht eines Vier-Zylinder-Motors um 25 %, d. h. um 120 kg, reduzieren können«, erklärt Damien Lemasson, Projektleiter bei Renault Trucks. »Die durchgeführten Versuche beweisen außerdem die Haltbarkeit eines durch 3D-Druck hergestellten Motors.«

Die durchgeführten Versuche beweisen die Haltbarkeit eines durch

3D-Druck hergestellten Motors.«

Damien Lemasson,

Projektleiter bei Renault Trucks

Schichtung von Werkstoffen

Das Verfahren der additiven Metallfertigung verspricht eine völlig neue Entwicklungsperspektive für Verbrennungsmotoren. So ermöglicht das Produktionsverfahren die Fertigung komplexer, organischer Formen durch den Aufbau von Komponenten mittels Schichtung von Werkstoffen. Dadurch kann die Dimensionierung der Teile optimiert sowie die Anzahl der Montagevorgänge und der Motorkomponenten reduziert werden. »Die additive Fertigung ermöglicht es den Ingenieuren bisher gesetzte Grenzen zu überwinden und der Kreativität freien Lauf zu lassen. Dieses Verfahren eröffnet darüber hinaus grundlegend neue Perspektiven im Hinblick auf die Motorentechnologie von morgen. Diese wird damit funktioneller und leichter und bietet somit optimale Leistungen«, so Lemasson. Auch die Zahl der Bestandteile eines 5-l-Motors wurde um 25 % – rund 200 Teile – reduziert.

Auch für die letztlichen Betreiber verspricht der 3D-Druck Vorteile: So werden vornehmlich die Gesamtbetriebskosten des Fuhrparks verbessert, da das geringere Motorengewicht eine höhere Nutzlast und einen geringeren Kraftstoffverbrauch garantiert. Bei Renault Trucks geht man davon aus, dass bereits in naher Zukunft dieses Fertigungsverfahren für spezifische Anwendungen oder für Kleinserien eingesetzt werden könnte. Nach ersten erfolgversprechenden Versuchen arbeiten die Ingenieure von Renault Trucks weiter an diesem Fertigungsverfahren, um die Funktionalität der Teile und ihrer Leistungen kontinuierlich weiter zu verbessern.

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