Remklauwen voor normale auto’s worden meestal gemaakt van gietijzer of hoge sterkte aluminium. Maar als je Bugatti heet, mag zelfs een remklauw wat kosten. Dus ontwikkel je een remklauw van titanium die in 3D wordt geprint en daarna in een 5-assige freesmachine wordt bewerkt. Dat meldt AT-Aandrijftechniek.
Het is voor het eerst dat een dergelijk groot functioneel titanium component met behulp van additive manufacturing wordt gemaakt, stelt het Franse sportautomerk. Maar het onderdeel is ook vanwege andere eigenschappen bijzonder. Zo biedt het plaats aan acht remzuigers op de voorrem- en zes op de achterremklauwen. Daarmee is het de grootste remklauw in de personenautoindustrie.
Nu kunnen de engineers van Bugatti heel veel, onder andere hele snelle sportwagens ontwikkelen, maar voor het 3D-printen van een lastig materiaal als titanium, werd de hulp ingeroepen van het Laser Zentrum Nord in Hamburg, tegenwoordig onderdeel van het Fraunhofer Instituut.
Zwaarbelaste onderdelen
De remklauwen van het nieuwste model sportauto, de Chiron, worden nu nog gesmeed uit een blok van een aluminiumlegering van hoge sterkte. Na bewerking worden ze voorzien van acht titanium zuigers bij elk van de voorremmen en zes voor de achterremmen. De vorm van de remklauwen combineert een minimaal gewicht in combinatie met maximale sterkte.
Met de nieuw ontwikkelde titanium remklauwen uit de 3D-printer gaat Bugatti weer een stap verder. De speciale titaniumlegering Ti-6Al-4V wordt bijvoorbeeld ook gebruikt in de lucht- en ruimtevaart bij zwaarbelaste onderdelen. Zelfs als 3D-geprint onderdeel heeft dit materiaal een treksterkte van 1250 N/mm2. Dat maakt dat een gewicht van 125 kg op een vierkante millimeter van dit materiaal kan drukken, zonder dat enige vervorming optreedt.
40 procent lichter
De nieuwe titanium remklauw is niet klein, met een l x b x h van 41 x 21 x 13,6 cm. Wel is de eigen massa van 2,9 kg erg laag. De aluminium versie die nu nog wordt ingebouwd weegt 4,9 kg. Dus met het nieuwe procedé wordt een 40 procent lichtere maar wel sterkere remklauw gemaakt.
Tot nu toe was het best lastig om een remklauw uit een titanium blok te frezen of te smeden. De technologie om de titaniumlegering via additive manufacturing in een bepaalde vorm te maken, werd gevonden bij het Laser Zentrum Nord. Daar heeft men de beschikking over SLM-machines (Selective Laser Melting). De speciale 3D-printer is uitgerust met vier 400W lasers.
In totaal duurt het 45 uur om één remklauw te printen. In het proces wordt de titaniumpoeder laag voor laag opgebouwd en versmolten. In totaal zijn er 2213 laagjes materiaal nodig voor één remklauw.
Vijf-assige nabewerking
Daarna volgt een nabehandeling in een oven die begint bij 700°C en daalt naar 100°C om spanningen uit het materiaal te halen. Dan worden de ondersteunende structuren weggehaald. Daarna volgt een oppervlaktebehandeling en verbeteringsproces voor een lange levensduur.
Tot slot wordt de remklauw in een vijf-assige freesmachine opgespannen en worden alle functionele oppervlaktes zoals houders van de remzuigers en schroefdraadgaten gefreesd. Dit proces duurt nog eens 11 uur.
De eerste testen voor gebruik in productiemodellen vinden waarschijnlijk in de eerste helft van 2018 plaats. Verwacht wordt dat de productietijden dan aanzienlijk worden verkort, vooral voor machinale bewerking.
Met de nieuwe remklauw laat Bugatti vooral zien wat er technisch mogelijk is. Want de engineers hebben ook al een 63 cm lang ruitenwisser-bevestigingsframe van een aluminiumlegering geprint. Net zo sterk als een normaal frame, maar wederom de helft van de massa. Dit weegt slechts 400 gram.