Additive Fertigungsverfahren haben in den letzten Jahren Einzug in zahlreiche Branchen gehalten und spielen insbesondere in der Luftfahrt- und Automobilindustrie eine zentrale Rolle. Die Formel 1 fungiert für beide Sektoren als wichtiger Innovationstreiber und treibt die Entwicklung innovativer Komponenten aus neuartigen Materialien voran. Das Renault F1 Team zeigt anhand von Beispielen auf, wie die Computertomographie als wertvolles Werkzeug in Forschung und Entwicklung eingesetzt wird.

Beim Renault F1 Team werden rund 60 der insgesamt 20.000 Bauteile eines aktuellen Formel-1-Rennwagens im Wege der additiven Fertigung hergestellt. Jedes einzelne Bauteil muss einen umfassenden Testzyklus durchlaufen, bevor es für die Rennstrecke freigegeben wird.

Im Gegensatz zum klassischen Gießverfahren werden Bauteile bei der additiven Fertigung (auch als 3D-Druck, generative Fertigung oder e-Manufacturing bekannt) schichtweise aufgebaut. Die verwendeten Materialien reichen von Kunststoffen über Metalle und Metalllegierungen bis hin zu Hybridmaterialien und eröffnen ein breites Spektrum neuer Eigenschaften und Designvarianten. Noch sind nicht alle Effekte abschließend bekannt, weshalb zahlreiche Studien laufen, um das Zusammenspiel zwischen Materialien, 3D-Druckprozessen und Materialeigenschaften besser zu verstehen.

Das Renault F1 Team zeigt gemeinsam mit YXLON International anhand einer Reihe von Beispielen, dass AM und CT hervorragend zusammenpassen: Die Computertomographie ist die einzige Analysetechnologie, die die komplexen inneren Strukturen von Bauteilen bis in den Nanobereich visualisieren, verborgene Defekte aufdecken und die Position sowie Größe von Materialfehlern mit hoher Präzision bestimmen kann. Damit dient sie nicht nur der Qualitätssicherung, sondern spart im Rahmen der Entwicklungs- und Produktionsprozesse auch Zeit und Geld.

Die folgenden Bauteile wurden mit dem YXLON FF35 CT-System (225-kV-Direktstrahler) untersucht, wobei bis zu 2.600 Teilbilder (Projektionen) aufgenommen wurden. Basierend auf den Scans erzeugen verschiedene mathematische Algorithmen ein digitales 3D-Volumen, das die inneren und äußeren Strukturen des Teils visualisiert und zahlreiche Analysen und Auswertungen ermöglicht.