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Innovativer, hochfunktional integrierter AM-Bremssattel

Ein monolithischer, additiv gefertigter (AM) Mechanismus mit dreifacher Integration von Funktionalitäten: Fluidkanäle, flexible dünne wellenförmige Membran und Leichtbaudesign, dass das Potenzial der freien "funktionalen Komplexität" der metallischen AM demonstriert

Im Rahmen eines Kooperationsprojekts der Product Development Group Zürich/ETH Zürich wurde ein hochintegrierter Mountainbike-Bremssattel mit den Gestaltungsrichtlinien des metallischen AM (DfAM) entworfen, um das Potenzial der "freien funktionalen Komplexität" von AM mit drei zusätzlichen Mehrwerten zu demonstrieren: Gestaltungsfreiheit für interne Fluidkanäle, die funktionale Integration von beidem, eine monolithische flexible Membran und eine topologieoptimierte Leichtbauweise. Herkömmliche Bremssättel werden mithilfe von Kolben hydraulisch betätigt. Sie bestehen aus zwei Hälften, die durch Verschraubungen zusammengehalten werden. Eine solche Konstruktion kann anfällig für Leckagen sein. Auch der Zusammenbau und das Entlüften sind zeitaufwändig. Es ist uns gelungen, die Anzahl der Teile von 11 auf eines zu reduzieren, indem wir die Kolben durch einen Compliant Mechanismus ersetzt haben: Eine dünne wellenförmige Membran. Dieses monolithische Design ermöglicht es, den Bremssattel als ein einziges Bauteil zu drucken, in dem alle Funktionalitäten integriert sind. Die Fluidkanäle wurden so optimiert, dass beim Entlüften weniger Luft eingeschlossen wird. Das Design ist skalierbar und könnte auch für die Automobile oder die Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet werden. Das -35 % Leichtbaudesign soll den Kraftstoffverbrauch und die CO2-Emissionen in einem solchen Anwendungsbereich reduzieren.

 

Weitere Informationen über das hochfunktional integrierte AM-Bauteil finden Sie in diesem Video.

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