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3D-Druck gewinnt

Schneller als ein Passagierflugzeug

| Redakteur: Simone Käfer

Voxeljet unterstützt die TU Delft beim Hyperloop-Projekt. Für den von Tesla-Gründer Elon Musk ausgeschriebenen Wettbewerb wurden PMMA-Gussformen zum Feingießen von Aluminiumteilen additiv gefertigt.

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Mit einem 3D-Drucker von Voxeljet wurden Teile dieser Hyoerloop-Kapsel der TU Delft gedruckt. Damit gewann sie den Wettbewerb von Tesla-Gründer Elon Musk.
Mit einem 3D-Drucker von Voxeljet wurden Teile dieser Hyoerloop-Kapsel der TU Delft gedruckt. Damit gewann sie den Wettbewerb von Tesla-Gründer Elon Musk.
( Bild: voxeljet )

Wenn es nach Visionär Elon Musk geht, soll der Hyperloop das Verkehrsmittel der Zukunft werden. Er soll so schnell sein wie ein Flugzeug und so viel Komfort bieten wie ein Zug. Seine Vision für das futuristische Transportsystem: Kapseln, die mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1225 km/h durch eine Röhre geschossen werden. Für die Entwicklung lobte Tesla-Gründer Musk einen weltweiten Wettbewerb für Universitäten und freie Techniker-Teams aus. Voxeljet unterstützte RP2, den Prototypenhersteller und Partner der TU Delft, bei diesem Zukunftsprojekt. Voxeljet lieferte dem Team PMMA-Modelle (Polymethylmethacrylat) für den Guss von Bauteilen der Transportkapsel.

Zuvor holte das niederländische Team von über einhundert Teams mit seiner Idee den zweiten Platz in der ersten Wettbewerbsrunde. Nur dem MIT musste es sich geschlagen geben. Die drei besten Teams aus diesem Wettbewerb durften in der zweiten Phase ihren Entwurf der Hyperloop-Kapsel maßstabsgetreu als Modell im Verhältnis 1:2 nachbauen.

25 Teile in einem Durchgang

Seine komplex geformten Aluminiumteile der Kapselaufhängung wollte das Delfter Team im Feingussverfahren herstellen. Dazu wählten sie den Prototypenbauer RP2 aus, mit dem seit Jahren eine Projektpartnerschaft besteht. RP2 holte zur Unterstützung das 3D-Druckunternehmen Voxeljet mit ins Boot.Die PMMA-Modelle für den Guss wurden auf einer VX1000 gedruckt. Mit seinem Bauvolumen von 300 l konnte er alle 25 benötigten Gussmodelle in einem Druckvorgang produzieren, in weniger als 24 Stunden. Der hohe Detailgrad der Bauteile wurde dabei durch eine Druckauflösung von 600 dpi in Kombination mit einer Schichtstärke von nur 150 Mikrometern realisiert.

Die richtige Materialwahl für einen geringen Aschegehalt

Für den Guss wurden die 25 verschiedenen Bauteile an RP2 versandt. Es wurde das Vakuum-Guss-Verfahren gewählt. Dazu Mike de Winter, CEO von RP2: „Das PMMA-Material funktionierte für unseren Zweck optimal, weil es mit einem sehr niedrigen Aschegehalt ausbrennt. Es weitet sich beim Ausbrennen nicht aus, was das Risiko von Rissen in der Keramikschale verhindert. Außerdem bietet es eine hervorragende Gussqualität.“

Die gedruckten Muster wurden für den Guss auf einem Wachsbaum aufgebracht. Der Baum wurde in Keramik eingebettet, die dann zum Aushärten in den Ofen kam. Nach dem Ausbrennen des Wachses und der PMMA-Gussformen konnte das Aluminium gegossen werden. Am Ende erhielt das Aluminium eine T6-Wärmebehandlung, welche die Festigkeit verbesserte und die weitere Bearbeitung erleichterte. „Trotz der geringen Stückzahl war es mit der 3D-Drucktechnik möglich, die komplexen Feingussmodelle kostengünstig und schnell herzustellen“, erläutert Florian Rauscher, Projektverantwortlicher des Customer Services bei Voxeljet.

Delfter Hyperloop-Kapsel setzt auf Aerodynamik

Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Das Modell der Delfter Hyperloop-Kapsel erreicht Geschwindigkeiten von mehr als 400 km/h und kann sowohl Passagiere als auch Gepäck zu transportieren. Mit einer Masse von nur 149 kg wurde die Kapsel in Leichtbauweise konstruiert.

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