Welches ist der beste studentische Ingenieurwettbewerb der Welt? Wenn Sie sich für Motorsport interessieren, gibt es nur eine klare Antwort: Formula SAE. Oder Formula Student, wenn Sie in Europa leben. Mehr als 500 Studententeams von Universitäten auf der ganzen Welt bauen, testen und fahren kleine Formel-ähnliche Autos. Das 1981 ins Leben gerufene Projekt bietet eine großartige Erfahrung und Karrierevorbereitung für zukünftige Ingenieure. Und es ist auch eine ideale Umgebung zur Nutzung von 3D-Druck…

Um es klar zu sagen: Wir bei Prusa Research lieben moderne Technologie und unterstützen Kreativität und intelligente Lösungen. Deshalb sind viele Leute hier eingefleischte Formel-Fans. Und das ist einer der Gründe, warum wir Formel 2 und 3 Teams wie Charouz Racing System sponsern und unterstützen. Wir freuen uns auch über die vielen Formula Student Rennteams in ganz Europa (Teams wie eForce FEE Prague Formula, Rennteam der Universität Stuttgart und viele mehr), die unsere 3D-Drucker verwenden. In dieser Prusa Story möchten wir Sie zu einem Besuch in direkter Nachbarschaft des legendären Schiefen Turm einladen – wo das E-Team Squadra Corse der Universität Pisa seine preisgekrönten Rennwagen mit ein wenig Hilfe der Original Prusa 3D-Drucker entwickelt.

15 Jahre auf der Rennstrecke

Das E-Team Squadra Corse debütierte 2008 beim italienischen Formula SAE-Wettbewerb in Fiorano mit dem ersten von den Studenten entworfenen und gebauten Rennwagen „ET1“. Damals bestand das Team aus nur 40 Personen und schaffte es trotz eines begrenzten Budgets, bei einem Langstreckentest den dritten Platz von elf italienischen Teams zu belegen. Heute hat das Team mehr als 100 Mitglieder, die in mehrere Abteilungen aufgeteilt sind. Die Studenten kümmern sich um alles, von der Entwicklung und Logistik bis hin zu Finanzen, Businessplan und Marketing.

In der Tat ist dies eine der wichtigen Regeln der Formula SAE – alles muss von den Studenten gemacht werden, damit sie konfrontiert mit den Herausforderungen professioneller Teams Erfahrungen sammeln können. Sie müssen zahlreiche Hindernisse überwinden und sich dann dem Wettbewerb stellen. Aber die Prämie ist verlockend – professionelle Rennteams beobachten die Formula SAE genau und sind immer auf der Suche nach neuen Talenten…

Aber zurück zum E-Team Squadra Corse. Ihre Streckenrekorde brachten ihnen akademische Anerkennung, eine bessere Finanzierung und einen Zustrom neuer Talente in das Team. Einer von ihnen ist Andrea D’Ambrogio, der Layout-Manager und einer der Teamleiter.

„Das Team hat bei Null angefangen, aber immer großen Ehrgeiz gezeigt“, sagt Andrea mit Stolz.

Langsam aber sicher wuchs das Team nicht nur zahlenmäßig, sondern auch in seinen Leistungen und gewann Auszeichnungen wie den Best Cost Report in der Formula ATA und der Formula Student Germany, den Besten Businessplan in der Formula ATA und der FSG, den Best Cost Report CV und den Best Design DV in der Formula ATA. Im Jahr 2022 fügten sie den Erre-Preis „Know How, Agilität und Problemlösung“ zu ihrer Sammlung hinzu.

„2021 haben wir zwei Autos in den Wettbewerb gebracht: Galileo, ein Auto mit Verbrennungsmotor, und Kerubless, ein fahrerloses Auto und eine große Errungenschaft in der Entwicklung eines autonomen Fahrsystems, das mit Sensoren ausgestattet ist, die ebenfalls vom Team entwickelt wurden“, sagt Andrea und stellt ihre Fortschritte vor.

Und ihr Ziel für diese Saison, die 15. des Teams, ist es, ein Elektroauto zu machen.

Was drucken sie?

Ein Original Prusa 3D-Drucker gehört seit der letzten Saison zu ihrer Werkstatt – und sie nutzen ihn ausgiebig! Eines der sichtbaren 3D gedruckten Teile sind Paddel für die Gangschaltung am Lenkrad. Ein anderes, aber weniger sichtbares, Beispiel sind Halterungen für Abstandshalter am Auto. Bei jedem Teil experimentieren sie oft mit der Menge des Infills und den Druckmustern.

Mit dem Elektroauto in der Entwicklung und dem fahrerlosen Auto, das bereits im Wettbewerb steht, wird es noch mehr 3D-Druck geben. Zum Beispiel ist die gesamte Geometrie des Lenkrads für jeden Autotyp unterschiedlich – aber das ist kein Problem, wenn Sie ein Original Prusa MK3S+ zur Verfügung haben. Sie können ein Lenkrad drucken, das für die Hände des Fahrers maßgeschneidert ist.

„Bislang haben wir Gehäuse für elektronische Komponenten, Chassisbeschläge, Halterungen, Abstandshalter und viele andere Objekte mit speziellen Formen gedruckt“, sagt Andrea.

Eines der am schwierigsten zu entwerfenden Geräte ist die Recheneinheit (PC-Box) für das fahrerlose Auto – es gibt viele Komponenten, sie müssen auf kleinem Raum untergebracht werden, und man muss auch über das Kühlen nachdenken… Außerdem müssen Sie dafür sorgen, dass kein Wasser in das Gehäuse eindringt. Deshalb hat das E-Team Squadra Corse eine Kombination aus Metallgehäuse und 3D-gedruckten Abdeckungen verwendet. Und es funktioniert wunderbar!

„Ein 3D-Drucker, der bereit zur Verfügung steht, ermöglicht es uns, jederzeit Maschinenkomponenten zu erfinden und anzupassen, was mit anderen Fertigungstechnologien sehr viel komplizierter zu bewerkstelligen wäre“, sagt Andrea.

Die größten Vorteile

Auf die Frage nach den Vorteilen des 3D-Drucks, antwortet Andrea schnell:

„Die Einschränkungen, die wir mit dem 3D-Druck überwinden können, sind vor allem die Wartezeiten für angepaßte Komponenten, die oft nicht im Handel überhaupt erhältlich sind“, sagt Andrea und zeigt uns die Druckzeitberechnungen in PrusaSlicer. „Es sind Stunden statt Tage, die man auf ein kommerzielles Produkt warten muss“, lächelt Andrea.

Für verschiedene Teile verwenden sie mehrere unterschiedliche Filamente: PLA, PETG, ABS, TPU, Carbon-Nylon und Carbon-PETG. Und mit jeder Anwendung lernen sie mehr über die Materialien, was ihnen hilft, für die nächsten Saisons besser zu planen.

Was die Software betrifft, so verwendet E-Team Squadra Corse SolidWorks für die Teilekonstruktion und PrusaSlicer für das Slicen.

„PrusaSlicer ist eine der einfachsten und nützlichsten Software im Internet“, sagt Andrea. Das freut uns zu hören 🙂

Wir sehen uns auf der Rennstrecke!

Vor der neuen Saison liegt viel Spannung in der Luft – das Team kann es kaum erwarten, auf die Strecke zu gehen und alle ihre Ideen gegen andere Teams zu testen. Und wir sind gespannt darauf, wie viele Autoteile in 3D gedruckt werden und wie sie dem Team helfen werden, im Wettbewerb zu bestehen und – wir drücken die Daumen – zu gewinnen!

Aber diese Prusa-Geschichte hat bereits ein Happy End:

„Jetzt, wo wir uns daran gewöhnt haben, einen Drucker zur Verfügung zu haben, können wir uns ein Leben ohne ihn nur noch schwer vorstellen“, gibt Andrea zu.

Und was die Zukunft angeht, ist Andrea sehr optimistisch:

„Ich persönlich bin zuversichtlich, was die Entwicklung in diesem Bereich angeht. Ich hoffe, dass wir eines Tages in der Lage sein werden, die additive Fertigung für die Massenproduktion einzusetzen, insbesondere im Automobilsektor“, sagt Andrea.

Weiter so, Leute!