Wann ARISTURTLEbraucht, für den ist der Formula Student Team der Aristoteles-Universität Thessaloniki (AUTh), bat uns, den … zu zerspanen Radnabe und die Planetenträger für ihren neuen elektrischen Rennwagen «Rea» war die Vorgabe klar: komplexe Aluminiumgeometrie, enge Toleranzen, Konzentrizität über zwei Aufspannungen hinweg gehalten. Dieses Fallbeispiel zeigt, wie wir die Aufgabe angegangen sind, was gefordert war, wie wir es gelöst haben und was wir gelernt haben.
Worum wir gebeten wurden
ARISTURTLE schickte uns 3D-STEP-Dateien für zwei Teile, die für den Radnabenantrieb des Rennwagens «Rea» entscheidend sind:
- Die Planetenträger, der die Planetenräder des Untersetzungsgetriebes hält
- Die Radnabe, der das Rad mit dem 35-kW-Radnabenmotor verbindet
Beide von den Ingenieuren von ARISTURTLE konstruiert, mit innere Taschen, präzise Sitze für Zahnräder und Lager, und die Anforderung, gefertigt zu werden aus zwei Seiten, wobei die Konzentrizität über das Umspannen hinweg erhalten bleibt.
«Die Teile, die wir AXINAR zur Zerspanung übergeben haben, waren besonders komplex. Wegen der schwierigen Geometrie, der nötigen Arbeitsgänge und der geforderten Präzision.»
Ingenieur von ARISTURTLE, AUTh (aus dem Übergabevideo)
Wie wir die Aufgabe angegangen sind
Unsere erste Entscheidung nach Erhalt der Dateien war, jedes Teil auf zwei Aufspannungen aufteilen, mit sorgfältiger Planung von Bezugsflächen. Bei Aluminiumteilen mit innenliegender Geometrie wie einem Planetenträger ist die Konzentrizität der Merkmale über beide Seiten hinweg der mit Abstand wichtigste Qualitätsfaktor.
Werkstoffwahl: Für Rennwagenbauteile dieser Art wählt ARISTURTLE, wie die meisten Formula-Student-Teams, typischerweise Aluminium 7075-T6 oder 6061-T6. 7075-T6 bietet die höhere mechanische Festigkeit (Streckgrenze ~503 MPa) und eignet sich für tragende Teile wie den Planetenträger. 6061-T6 lässt sich leichter schweißen und ist wirtschaftlicher, passend für Teile mit mäßiger mechanischer Beanspruchung. Beide Legierungen lassen sich auf der CNC schnell und sauber zerspanen.
Spannstrategie: Für jedes Teil haben wir im CAM programmiert:
- Erste Aufspannung, gehalten in weichen Backen oder einer eigenen Vorrichtung mit Bezug auf die Außenflächen; Bearbeitung der einen Seite (Taschen, Sitze, Außengeometrie)
- Neu aufspannen bezogen auf die eben gefertigten Konturen, ergibt das eine Konzentrizität innerhalb von ±0,02 mm über beide Seiten
- Zweite Aufspannung, Bearbeitung der zweiten Seite, Gewinde, Endbearbeitung
Die Ausstattung: Haas VF-2 und CAM
Der Auftrag lief auf der Haas VF-2 Vertikal-Bearbeitungszentrum in unserem Werk im Industriepark Oreokastro in Thessaloniki, Griechenland:
- 3-Achsen-VMC, SK40
- 22,4-kW-Spindel (30 PS), 8.100 min⁻¹
- Werkzeugwechsler für 20+1
- Positioniergenauigkeit ±0,02 mm
- Verfahrwege 762 × 406 × 508 mm
Für Aluminium 6061/7075 fahren wir typischerweise 3-schneidige VHM-Schaftfräser bei hohen Spindeldrehzahlen (6.000–8.000 min⁻¹) und Vorschüben von 1.500–2.500 mm/min je nach Geometrie, im CAM je Teil abgestimmt.
Was ist eine Radnabe und ein Planetenträger?
Zwei mechanische Begriffe, die oft verwechselt werden. Kurz gesagt:
- Radnabe: Das Bauteil, das das Rad mit der Achse oder dem Motor verbindet. Es trägt die Radlager und überträgt den Antrieb auf die Felge. Bei Radnabenanwendungen (wo der Elektromotor im Rad sitzt) nimmt die Nabe zusätzlich das Reaktionsmoment des Motors selbst auf.
- Planetenträger: In an Planetengetriebe, der Träger hält die Planetenräder in einer festen Umlaufbahn um das Sonnenrad. Es ist eines der drei Kernelemente des Planetensatzes (Planetenträger, Sonnenrad, Hohlrad).
In elektrischen Rennwagen mit Radnabenmotoren wird der Planetenträger aus Aluminium gefertigt, weil er leicht sein muss (die ungefederte Masse ist entscheidend). Die Genauigkeit der Bohrungen zählt: ein Versatz von 0,05 mm im Sitz eines Planetenrads kann zu ungleichmäßiger Belastung und vorzeitigem Verschleiß der Zahnräder führen.
Das Ergebnis: «Rea» auf der Strecke
Die Teile wurden an ARISTURTLE geliefert und in den Radnabenantrieb des neuen Rennwagens integriert, des 8. Platz gesamt und 4. autonom, mit:
- 4 Radnabenmotoren mit je 35 kW, vom Team konstruiert und gebaut
- 190 PS Gesamtleistung, Allradantrieb (AWD)
- Höchstgeschwindigkeit 120 km/h, 25 km Reichweite für das Endurance-Rennen
- Autonomes Fahren über Kameras und Sensoren (Erkennung der Streckenkegel)
- Außenteile aus Kohlefaser von BNT Composites
ARISTURTLE ist das erstes griechisches Studententeam mit Allradantrieb und vollständig eigenen Radnabenmotoren.
Über AXINAR
AXINAR S.A. ist ein Metallverarbeitungsunternehmen mit Sitz im Industriepark Oreokastro, Thessaloniki, Griechenland. Gegründet 2010. Zu unserer Ausstattung gehören 3 Faserlaser-Schneidanlagen (bis 20 kW), ein Haas VF-2 CNC-Bearbeitungszentrum, eine Haas ST-15Y CNC-Drehmaschine, CNC-Abkantpressen, Anlagen für MIG-, WIG- und Laserschweißen sowie eine Pulverbeschichtung. Wir sind das offizielles Delem-Servicezentrum für Griechenland und Mitglied von ELEABIOM (der griechische Biomasseverband).
FAQ
Fragen zum
CNC-Zerspanung von Aluminium
Was sind Planetenträger und Radnabe in einem Antriebsstrang?
Die Radnabe verbindet das Rad mit der Achse oder dem Motor und trägt die Radlager. Der Planetenträger hält die Planetenräder in einem Planetengetriebe. In Elektrofahrzeugen mit Radnabenmotoren sind beide zentral dafür, das Drehmoment vom Motor auf das Rad zu bringen.
Welcher Werkstoff wird für Radnaben und Planetenträger in Rennbauteilen verwendet?
Typischerweise Aluminium 7075-T6 (hohe mechanische Festigkeit) oder 6061-T6 (bessere Zerspanbarkeit, wirtschaftlicher). Die Kombination aus geringem Gewicht und ausreichender Festigkeit ist für die ungefederte Masse eines Rennwagens entscheidend. Bei höheren Lasten kommen Stahl oder Hybridlösungen infrage. AXINAR zerspant all das, dazu Edelstahl und technische Kunststoffe.
Welche Toleranzen halten Sie beim beidseitigen CNC-Zerspanen von Aluminium?
Die Haas VF-2 liefert eine Positioniergenauigkeit von ±0,02 mm. Beim beidseitigen Zerspanen bleibt die Konzentrizität zwischen den Merkmalen beider Seiten durch geeignete Vorrichtungen, saubere Bezugsflächen und Maßkontrollen zwischen den Aufspannungen erhalten. Für engere Toleranzen kontaktieren Sie uns damit wir die Geometrie vor dem Angebot prüfen können.
Welches CAD-Format akzeptieren Sie?
Wir akzeptieren STEP, IGES, DXF, DWG, SolidWorks und PDF mit vollständigen Maßen und Toleranzen. Wir bevorzugen 3D-STEP-Dateien für eine schnellere CAM-Vorbereitung. Wenn Sie keine fertige Konstruktion haben, steigen wir in der Konstruktionsphase ein, über unsere Konstruktion & F&D Leistung.
Übernehmen Sie OEM-Zerspanung für Studententeams und Start-ups?
Ja, aktiv. Wir haben zusammengearbeitet mit ARISTURTLE (Formula Student, AUTh) und andere Forschungs- und Rennteams. Wir übernehmen alles, von einem einzelnen Prototyp bis zur Serienfertigung, mit durchgehend gleichbleibender Präzision. Rufen Sie uns an unter +30 2310 808 159 um Ihr Projekt zu besprechen.
Wie lang ist die Lieferzeit für Aluminiumteile für Rennwagen?
Das hängt von Geometrie und Stückzahl ab. Typischerweise Prototypen in 3-5 Werktagen; bei Serien richtet sich der Termin nach der Menge. Bei harten Fristen (z. B. vor einem Formula-Student-Event) melden Sie sich früh, damit wir Vorrang auf der Linie einplanen.
ANGEBOT ANFORDERN
Bereit zu bauen Ihre Teile?
Vom einzelnen Prototyp bis zur Serienfertigung, mit denselben ±0,02 mm Präzision. Wir haben Teile zerspant für ARISTURTLE und andere Forschungs- und Rennteams.
oder E-Mail sales@axinar.com
