THOK E-Bikes präsentiert 3D-gedrucktes E-MTB Prototyp!

Zur allgemeinen Überraschung zog THOK E-Bikes auf der vergangenen Eurobike alle Blicke auf sich, indem sie einen 3D-gedruckten Aluminium-Prototypen eines voll funktionsfähigen, doppelt gefederten E-Mountainbikes (E-MTBs) präsentierten. Dies ist ein bahnbrechender Schritt in der Branche und markiert das erste Mal, dass ein solcher Prototyp hergestellt wurde. Die Innovation hat gleich zwei Facetten. Zum einen ist die verwendete Technologie in diesem Kontext völlig neu und einzigartig und zum anderen bringt das fertige Produkt eine frische Brise in den THOK-Katalog: Ein leichtes E-MTB, das mit dem neuesten Bosch SX-Motor ausgestattet ist und ermöglicht, Akkus mit unterschiedlichen Kapazitäten zu verwenden. Obwohl das finale Bike aus Kohlefaser bestehen wird, wäre die Erstellung von Prototypen aus dem Material sowohl zu aufwendig als auch zu kostenintensiv gewesen.

THOK Project P4

Mit der 3D-Drucktechnologie können nun alle erdenklichen Carbon-Modelle kosteneffizient und zeitnah als Aluminium-Prototypen hergestellt werden. THOK ging bei der Umsetzung nicht auf halbem Wege und entschied sich für eine Zusammenarbeit mit einem herausragenden Partner: Materialise, ein belgisches Unternehmen mit Niederlassungen in 20 Ländern und Spezialisierung auf 3D-Druck für Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie und Medizintechnik. Bei der verwendeten Technologie handelt es sich um „Selective Laser Melting“ (SLM), ein additives Fertigungsverfahren, bei dem Laser zum Schmelzen von Metallpulver verwendet werden. Der 3D-Druck ermöglicht eine Vielzahl an Vorteilen, insbesondere, verschiedene Geometrien und Strukturen in der Praxis zu erproben und Anpassungen sowie Designänderungen an den Modellen schnell und unkompliziert vorzunehmen.

Ein visionärer Schritt in eine ungewisse Zukunft!

Es bleibt abzuwarten, wie sich die Zukunft des 3D-Drucks gestalten wird, aber die gemeinsamen Experimente von THOK und Materialise öffnen sicherlich ein neues Kapitel in dieser Geschichte. Es ist nicht ausgeschlossen, dass sich aus dieser Arbeit auch Patentanmeldungen ergeben könnten. Mit diesem neuen E-Bike wagt sich THOK erstmals in das Segment der leichten E-MTBs und bietet dabei eine maximale Akkumodularität an (400 Wh, 500 Wh, 625 Wh, 750 Wh, plus 250 Wh Range Extender). Die Markteinführung wird voraussichtlich im Jahr 2024 erfolgen. Es sieht so aus, als hätte THOK E-Bikes die Zukunft der Fahrradindustrie schon heute eingeläutet.

  • Seit 2023 nutzt THOK den Direkt Metall-3D-Druck (Selektives Laserschmelzen SLM) zur Fertigung und Geländetestung von vollgefederten E-Bike-Prototypen.
  • THOK nutzt die „Performance First“ Strategie, bei der Geometrie und Komponenten der Konstruktion im Voraus direkt im Gelände getestet werden.
  • Zur Prototyp-Fertigung wandte sich THOK an ein Unternehmen aus dem Luft- und Raumfahrtsektor.
  • Der Metall-3D-Druck ermöglicht die Erstellung voll funktionsfähiger Prototypen und Endkomponenten, die mit traditionellen Methoden unerreichbar wären, und hilft, Kosten und Zeit zu reduzieren.
  • 3D-Druck ermöglicht eine flexible Gestaltung mit den mechanischen Eigenschaften leistungsfähiger Metalllegierungen zur Herstellung einzigartiger, robuster und leichter Komponenten, auch für komplexe Anwendungen.
  • Als Material wird Aluminium (AlSi₁₀Mg) verwendet, das aufgrund seiner Stärke, Wärmeleitfähigkeit, geringem Gewicht und flexibler Nachbearbeitung ideal für Prototypen und Produktion in Automobil- und Luft- und Raumfahrtsektor ist.
  • THOK und seine Zulieferpartner standen bei dieser Anwendung der Technologie vor neuen Herausforderungen, etwa der Koordination von mehreren 3D-gedruckten Bauteilen und deren Bearbeitung in Bezug auf Kinematik, Schnittstellen usw.
  • Die reine Bearbeitung ohne Entwurfsphase erforderte ca. vier Wochen.
  • Mit diesem Verfahren konnte von einem rein ästhetischen Kunststoff-Modell zu einem voll funktionsfähigen Gelände-Prototyp übergegangen werden, ohne dass Prototyp-Formwerkzeuge oder CNC-bearbeitete Teile erstellt werden mussten.
  • Die maximalen Druckabmessungen sind nicht begrenzt, da die Komponenten aus mehreren Unterbauteilen bestehen können, der maximale Bauraum beträgt jedoch 500 x 280 x 315 mm.
  • Standardgenauigkeit ist gleich oder besser als die Industriestandards: DCTG 6 der DIN EN ISO 8062-3 für Abmessungen zwischen 0,5 und 30 mm, DCTG 8 der DIN EN ISO 8062-3 für Abmessungen zwischen 30 und 400 mm, und DIN ISO 2768-1 c (grob) für Abmessungen zwischen 0,5 mm und 400 mm.
  • Die Schichtstärke ist materialabhängig und liegt zwischen 0,04 – 0,09 mm.
  • Die Mindestwandstärke beträgt 1 mm für Standardqualität und 0,5 mm für Performancequalität.
  • Unbearbeitete Teile sind in der Regel grob, aber verschiedene Nachbearbeitungen sind möglich.

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Bildnachweis: THOK
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geschrieben von
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