Light Rider, Bild: Airbus

Das Elektromotorrad aus dem 3D-Drucker wiegt 35 Kilogramm, wovon der Rahmen sechs Kilogramm ausmacht. Im Vergleich zu herkömmlichen Motorrädern ist das eine Gewichtsersparnis von 30 Prozent. Bild: Airbus

Ein sechs Kilowatt starker Elektromotor beschleunigt das Zweirad in wenigen Sekunden auf 80 km/h. Hergestellt wurde es aus Milliarden Partikeln einer speziellen Aluminium-Legierung, die von einem Laserstrahl verschweißt wurden. Ermöglicht wurde das geringe Gewicht durch neueste Produktions- und Designtechnologien: Ein Großrechner fand Algorithmen-basiert die bestmögliche Struktur, um die bei der Fahrt auftretenden Belastungen aufzunehmen.

Das Ergebnis erinnert nicht zufällig an ein Exoskelett – schließlich wurde ein Algorithmus angewandt, der bionisch arbeitet: Natürliche Wachstumsprozesse geben dabei vor, welche Lastpfade stärker auszuführen sind, und welche weniger stark.

Das Ergebnis der Optimierung erinnert nur noch entfernt an ein Motorrad, wie man es heute kennt. „Eine derart komplex verzweigte Hohlstruktur ist mit konventionellen Herstellungsprozessen wie beispielsweise dem Schweißen oder Fräsen nicht realisierbar“, erläutert Joachim Zettler, Geschäftsführer bei Airbus APWorks , das Ergebnis der Berechnungen. Dank der Fortschritte im Bereich der additiven Fertigung, wie Fachleute den 3D-Druck nennen, konnten die aufwändige bionische Konstruktion von APWorks dagegen unverändert realisiert werden. Die additive Fertigung ermöglicht die Produktion von Bauteilen mit wesentlich weniger Einschränkungen als dies traditionelle Herstellungsverfahren mit sich bringen.

Light Rider - Das weltweit erste 3D-gedruckte Motorrad (Quelle: Airbus APWorks)

Tausende dünne Schichten

So entstand der Rahmen aus tausenden 60 Mikrometer dünnen Schichten. Der Gestaltung waren dabei keine Grenzen gesetzt: So können Kabel und Leitungen durch die Hohlstruktur laufen, sämtliche Anschraubpunkte integriert werden – all das sorgt dafür, dass der Rahmen über 30 Prozent leichter als bisherige Konstruktionen ausgeführt werden konnte.

„Die Vorteile der additiven Fertigung konnten durch unsere eigene Materialentwicklung Scalmalloy noch ausgeweitet werden“, sagt Joachim Zettler. Scalmalloy ist eine korrosionsbeständige Aluminiumlegierung mit nahezu der spezifischen Festigkeit von Titan. Speziell entwickelt für die additive Fertigung, kombiniert Scalmalloy eine hohe Festigkeit mit einem außergewöhnlichen Maß an Duktilität. Das bedeutet, dass sich der Werkstoff erst verformt, bevor er zerbricht. Diese Kombination macht ihn besonders interessant für zahlreiche Anwendungen in der Robotik, Automobilbranche und Luft- und Raumfahrt.

Was nach Zukunftsmusik klingt, ist bereits Realität. Eine auf 50 Stück limitierte Version kann ab sofort hier vorbestellt werden.

Scalmalloy: leicht wie Aluminium, fest wie Titan

Scalmalloy ist eine der jüngsten Materialentwicklungen der Airbus Group. Das Material wurde ursprünglich für Umformverfahren entwickelt. Weitere Forschungen durch Airbus Group Innovations führten zum jetzigen Scalmalloy mit seiner außergewöhnlich hohen Dauerfestigkeit und Zähigkeit. Diese Legierung hat sich beim 3D-Druck in verschiedensten Pulverbettverfahren bewährt.

2013 wurde Airbus APWorks gegründet mit dem Ziel, Luftfahrttechnologien für andere Industrien nutzbar zu machen. In diesem Rahmen wurde Scalmalloy weiterentwickelt, so dass es heute industriell produzierbar und nutzbar ist. Scalmalloy ist eine eingetragene Marke der Airbus Group und von Airbus Group patentiert. Als Tochterfirma der Airbus Group produziert und vertreibt APWorks das Material exklusiv.

„Kombiniert man die Vorteile von metallischem 3D-Druck mit neuartigen Materialien, so lassen sich die Möglichkeiten für komplexe Bauteile wesentlich ausweiten“, so Joachim Zettler, Geschäftsführer der Airbus APWorks GmbH. Scalmalloy ist korrosionsbeständig und vereint das geringe Gewicht von Aluminium mit nahezu der spezifischen Festigkeit von Titan. Diese einzigartige Kombination macht das Material besonders interessant für Hochleistungsanwendungen in den Bereichen Robotik, Automotive sowie Luft- und Raumfahrt. Zum Vergleich: Das für die additive Fertigung weit verbreitete Aluminium-Silizium-Pulver AlSi10Mg ist nur halb so fest. Neben den sehr guten Festigkeitseigenschaften weist Scalmalloy eine sehr hohe Zähigkeit auf, was insbesondere für sicherheitskritische Anwendungen von Vorteil ist.