Dieser Artikel beschreibt die kritischen Punkte der Bearbeitung der Metallrohre und -profile, die sich aus dem Fahrgestell und den Auspuffen der Autos für Autorennen zusammensetzen. Wie bereits bekannt ist, sind diese Autos ein regelrechtes Bündel an Technologie. Aus diesem Grund verlangen diese speziellen Rohrbearbeitungen absolute Präzision.
Das Fahrgestell des Rennautos muss vor allem leicht und das Fahrzeug schnell sein. Es muss aber auch sehr widerstandsfähig sein, da der Wagen während des Rennens großen Beanspruchungen standhalten muss. Außerdem muss er dem Piloten eine gute Wendigkeit garantieren.
Bei einem Autorennen können wenige Millisekunden über den Sieg entscheiden. Oft, wenn nicht immer, sind die folgenden zwei Faktoren entscheidend für den Ausgang eines Rennens:
- das Können des Piloten
- die Leistung seines Fahrzeugs
Dieser Artikel behandelt speziell die Bearbeitung der Rohre, aus welchen sich das Fahrzeug zusammensetzt, was wiederum die Leistung des Fahrzeugs beeinflusst.
Wenn wir von der Metallrohrbearbeitung sprechen, müssen wir uns zuallererst dem Problem der Auswahl der Metalllegierung stellen. Die Auswahl einer Legierung aus Stahl, Aluminium oder Titan hängt im Wesentlichen von zwei Aspekten ab:
- Den Arbeiten, die am Rohr ausgeführt werden (sie legen die Funktion fest)
- Den Beanspruchungen, denen das Metallrohr bei der Durchführung einer solchen spezifischen Funktion ausgesetzt ist. Die Erhaltung der Unversehrtheit der Legierung ist daher auch von entscheidender Bedeutung.
Die wesentlichen Rohrbearbeitungen, mit denen wir uns beschäftigt haben, sind die Biegung, der Schnitt und die Montage der Rohre des Fahrgestells und der Rohrauspuffe.
Höchste Genauigkeit des Biegeradius und der mit einer Laserröhre durchgeführten Arbeiten sind wesentliche Voraussetzungen für eine korrekte Montage des Fahrzeugs und beeinflussen unmittelbar die Leistung des Fahrzeugs während des Rennens.
In den letzten zwei Jahren hat unsere Rohrbiegerei für das Fahrgestell, die Rohrauspuffe und andere Komponenten des Rennwagens des RACE UP TEAMS in der Formel SAE spezielle Bearbeitungen von gekrümmten Rohren aus Stahl, Titan und Aluminium durchgeführt.
Entstehung eines Fahrgestells: Biegung und Laserschneiden von 21 Stahlrorhen
Das für das RACE UP-Fahrzeug hergestellte Fahrgestell besteht insgesamt aus 21 Rohren aus speziellem Stahl. Diese besondere Stahllegierung der Rohre und die Abwesenheit von Schweißstellen in ihrem Inneren verleihen dem Fahrgestell eine größere Widerstandsfähigkeit und Flexibilität, um im besten Fall die zahlreichen Beanspruchungen, denen das Fahrgestell während des Rennens ausgesetzt ist, zu dämpfen.
Diese Rohre wurden abgeschnitten, auf einer CNC-Maschine mit einer Kopfpressmatrize von Ø25×1,5 und einem mittleren Durchmesser von 90 mm pro Rohr gekrümmt und anschließend zusammengebaut.
Um höchste Genauigkeit zu erhalten und den Herstellungsprozess zu beschleunigen, haben wir vor der Biegung des Rohres die Bohrtechnik mit Laserröhren angewandt.
Entdecke die Vorteile der Laserbohrung vor der Krümmung des Rohres
Schweissen der Fahrgestellrohre
Die Qualität des Schweißens ist wesentlich für das gute Gelingen des Fahrgestells. Deshalb haben wir spezielle Planschnitte mit Laserschnitt hergestellt, die eine schnelle und zweckmäßige Passung des Fahrgestells erlauben. Dazu wurden an einigen Rohren Fasen angebracht, um das Schweißen des Fahrgestells zu verbessern. Dieser Produktionsprozess hat es uns erlaubt, das Fahrgestell „superschnell“ zusammen zu bauen. Das ist kein sekundärer Aspekt, da wir das Fahrzeug dadurch vor dem Termin liefern konnten. Die Piloten hatten dadurch mehr Zeit für die Spurprüfung des neuen Autos.
Auspuffrohre aus Titan zur Verbesserung der Schwingungsfestigkeit
Bei Hochgeschwindigkeitsautorennen sind die Fahrzeuge Vibrationen ausgesetzt, die viel höher als diejenigen der normalen Fahrzeuge sind. Aus diesem Grund haben wir die Auspuffrohre aus Titan gefertigt, einer sehr widerstandsfähigen Legierung, welche die Beanspruchungen, denen das Fahrzeug während des Rennens ausgesetzt ist, absorbiert. Des Weiteren hat Titan einen optimalen thermischen Verlust: dadurch ist es möglich, das Heißlaufen des Rohres während des Rennens zu reduzieren.
Biegung der Titanrohre
Der erforderliche Biegeradius für die vier Auspuffrohre war hinsichtlich des zu biegenden Rohrabschnitts (Ø35×1) sehr klein (mittlerer Radius: 65 mm). Die Krümmung wurde auf einer CNC-Rohrbiegemaschine durchgeführt, auf der es möglich ist, Rohre von einem Durchmesser zwischen 20 und 40 mm zu bearbeiten.
Dank einer 3D-Software haben wir in unserer Werkstatt eine Reihe von speziellen Geräten zur Biegung der Auspuffrohre entworfen und realisiert.
Auch die Qualität der Rohrbearbeitung ist wesentlich für die gute Qualität des Fahrzeugs: der Abgasausstoß des Auspuffs ist ein wesentliches Element, das die Endleistung im Rennen direkt beeinflusst.
Hosenrohre und Verbindungsstücke aus Aluminium
Aluminium wird dagegen für alle Teile wie Hosenrohre und Verbindungsstücke verwendet. Solche Komponenten ermöglichen die Verbindung der verschiedenen „Organe“ eines Fahrzeugs, indem sie Luft, Kraftstoff oder Abgas durchfließen lassen.
An diesen gekrümmten Rohren haben wir Verjüngungen (oder Markierungen) angebracht. Diese Rohrbearbeitung, die sowohl mit einem Laser als auch mechanisch durchgeführt werden kann, erlaubt es, auf die gebogenen Rohre eine Reihe von vom Kunden ausgewählten Buchstaben einzugravieren (in der Regel geben sie das Modell, den Lieferanten, das Produktionsdatum an), um sie identifizieren zu können. Das ist vor allem im Fall von Störungen nützlich.
Formel SAE und Race Up Team
Das Race-Up-Team ist eine Gruppe von ca. 50 Studenten, die jedes Jahr die Aufgabe haben, ein Rennauto für die Formel SAE, die Formel Eins der Studenten, aufgekommen in den USA und mittlerweile in der ganzen Welt verbreitet, zu entwerfen und herzustellen.
Seit 2016 ist die Rohrbiegerei Tecnocurve der offizielle Sponsor des Race-Up-Teams der Universität Padua. Wir liefern ihnen die gekrümmten Rohre aus Stahl und Titan für das Fahrgestell und das Auspuffrohr des Fahrzeugs.
Auch eine organisatorische Herausforderung
Da RACE UP ein vollständig eigenfinanziertes Projekt ist, müssen die Studenten auch Sponsoren und Lieferanten finden. Unter den Botschaftern der SAE befinden sich auch wichtige Persönlichkeiten der Formel Eins, wie Bob Bell, Chief Technical Officer der Renault Formel Eins.
ENTDECKE mehr über die SAE, die Formel Eins der Studenten
Die Erfahrung, die wir durch diese Zusammenarbeit gemacht haben, war sehr nützlich für ein noch besseres Verständnis des Automobilsektors, und zwar in einem sehr speziellen Sektor, wie der der Rennautos. Wir sind außerdem sehr glücklich, dass wir mit so motivierten jungen Menschen zusammenarbeiten. Sie opfern ihre Freizeit, um sich vollständig einem Projekt zu widmen, das ihnen keinen akademischen Nutzen bringt, ihnen aber dabei hilft, der Arbeitswelt bestmöglich gegenüber zu treten.
2018 steht bereits vor der Tür und wir haben unsere Kooperationsvereinbarung mit dem Race-Up-Team erneuert. Ziel ist natürlich die Verbesserung der Leistung des Teams aus Padua durch die gleichzeitige Verbesserung der Erfahrung und der internen Bearbeitungsfähigkeiten für gebogene Rohre.
