Fatbike Eigenbau mit NX

Fatbike Eigenbau mit Hilfe von NX

Ein deutscher Mountainbike-Enthusiast, der sich selbst Onkel Bob nennt, hat ein ganz besonderes Mountainbike konstruiert und gefertigt. Er ist der Gründer eines Ingenieurbüros, weshalb er die Siemens NX CAD-Software besaß und Erfahrung damit hatte. Also begann er in seiner Freizeit einfach direkt in Siemens NX zu entwerfen, mit einem Versuch-und-Irrtum-Ansatz, und in den folgenden Wochen wurden seine Ideen zu einem soliden Konzept.

Besonders begeistert war Onkel Bob von den vielfältigen und individuellen 3D-Visualisierungsmöglichkeiten in NX, die es ihm ermöglichten, kreativ zu arbeiten und das realistische Ergebnis seines Entwurfs schon vor dem Bau zu sehen.

Bei der Gestaltung hat sich Onkel Bob für einen “form follows function”-Ansatz entschieden: “Wenn etwas schon so aussieht, als würde es nicht halten, dann wird es auch bei den Tests nicht halten.”

 

Fatbike CAD-Modell in NX

Neben dem Konstruktionsaspekt schätzt er an NX vor allem die Möglichkeit, seine CAD-Konstruktionsdaten mit Simulationswerkzeugen für die Finite-Elemente-Analyse (FEA) zu testen und zu verifizieren, die er in seinem täglichen Berufsleben und auch bei diesem Bike einsetzt. “Ich habe die Investition in Siemens NX nicht bereut, sie hat sich gelohnt und mir definitiv geholfen, Prozesse zu vereinfachen. Vor NX musste ich Daten manuell von Programm zu Programm kopieren. Die Einführung von NX bei Daimler hat mich dazu gebracht, nach besseren Lösungen Ausschau zu halten.”

Also wurde eine FEA-Studie durchgeführt, um den Rahmen und die Struktur einem Belastungstest zu unterziehen. Schließlich müssen Mountainbikes wie diese aufgrund von großen Sprüngen, losem Untergrund und hohen Geschwindigkeiten hohen physikalischen Kräften standhalten. Und das tat sein MTB!

Seine Berechnungen ergaben zum Beispiel, dass der Rahmen im Bereich des Tretlagers Sprünge oder Stürze mit mehr als 6.000 N aushalten kann. Für die Bereiche, die bei seinen Tests durchfielen, wurde der Aufbau des Verbundwerkstoffs in Siemens NX geändert und es wurden zusätzliche Lagen hinzugefügt, um diese Bereiche zu verstärken.

Nachdem er ein fehlerfreies Konzept erstellt hatte, entwarf er in Siemens NX eine Gussform, mit der er die Kohlefaserteile herstellen konnte. Dank der umfangreichen 3D-Funktionen in Siemens NX konnte er die Form so materialsparend und klein wie möglich gestalten. Dann begann er mit der Arbeit in seiner Garage: Es wurde ein Wachskern gegossen, der die innere Geometrie des Carbonrahmens darstellt. Dann umwickelte er ihn mit der Kohlefaser und schloss die Form luftdicht ab. Mit Hilfe von Vakuum und hohem Druck wurde ein aushärtendes Harz in die Form gespritzt. Nach einigen Stunden des Temperns war das Harz ausgehärtet und bei höherer Temperatur schmolz der Wachskern und floss heraus. Nun wurde der Rahmen hergestellt. Er verzichtete auf eine Klarlackierung des Rahmens, denn Onkel Bob war zuversichtlich, dass seine Konstruktion und die verwendeten Materialien ohnehin ausreichend haltbar waren.

Danach war der Rahmen fertig und er begann, alle maßgefertigten Rahmenteile und gekauften Standardteile zusammenzubauen. Ein paar Wochen später war alles fertig, ein extremes Mountain Fatbike, das insgesamt nur 17 kg wiegt, wobei der mit NX konstruierte Carbon-Rahmen nur 3 kg davon ausmacht. Nach seiner ersten Testfahrt war Onkel Bob mehr als beeindruckt:

“Wahnsinn! Muskelkater im Gesicht wegen des Dauergrinsens. Kann ich nur sagen: Traumhaft. Das Rad passt mir wie angegossen.”

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