Technik-Talk: Wie Laser Origami aus Edelstahl ermöglichen

Jesse Cross spricht darüber, wie Laser das Biegen von Stahl in 3D-Formen erleichtern.
Dieses als „industrielles Origami“ bezeichnete Verfahren ist eine neue Technik zum Falten von hochfestem Duplex-Edelstahl, die die Automobilproduktion revolutionieren könnte. Das Verfahren, Lightfold genannt, verdankt seinen Namen der Verwendung eines Lasers, um ein Edelstahlblech entlang der gewünschten Faltlinie lokal zu erhitzen. Das Falten von Duplex-Edelstahlblechen erfordert üblicherweise teure Werkzeuge, doch das schwedische Start-up Stilride hat dieses neue Verfahren zur Herstellung kostengünstiger Elektroroller entwickelt.
Der Industriedesigner und Stilride-Mitbegründer Tu Badger verfolgte die Idee eines preiswerten Elektrorollers bereits seit seinem 19. Lebensjahr im Jahr 1993. Seitdem arbeitete Badger für Giotto Bizzarrini (den Schöpfer des Ferrari 250 GTO und der Lamborghini-V12-Motoren), BMW Motorrad und Husqvarna. Die Förderung durch die schwedische Innovationsagentur Vinnova ermöglichte es Badger, das Unternehmen zu gründen und mit Mitbegründer und Geschäftsführer Jonas Nyvang zusammenzuarbeiten. Die Idee für den Lightfold stammt ursprünglich vom finnischen Edelstahlhersteller Outokumpu. Badger entwickelte die ersten Arbeiten am Lightfold, das flache Edelstahlplatten robotergestützt faltet, um den Hauptrahmen des Rollers zu formen.
Edelstahlbleche werden durch Kaltwalzen hergestellt, einem Verfahren ähnlich dem Ausrollen von dünnem Teig, jedoch im industriellen Maßstab. Durch das Kaltwalzen wird das Material gehärtet und lässt sich schwerer biegen. Die Verwendung eines Lasers zum Erhitzen des Stahls entlang der gewünschten Faltlinie mit höchster Präzision, die ein Laser ermöglicht, erleichtert das Biegen des Stahls in eine dreidimensionale Form.
Ein weiterer großer Vorteil von Edelstahlkonstruktionen ist ihre Rostfreiheit. Dadurch muss sie nicht lackiert werden und sieht trotzdem gut aus. Der Verzicht auf Lackierung (wie bei Steelride) reduziert Materialkosten, Herstellungsaufwand und möglicherweise auch das Gewicht (abhängig von der Fahrzeuggröße). Auch im Design ergeben sich Vorteile. Der Faltmechanismus „erzeugt eine unverwechselbare Design-DNA“, so Badger, mit „schönen Oberflächenübergängen zwischen konkaven und konvexen Formen“. Edelstahl ist nachhaltig, vollständig recycelbar und hat eine einfache Struktur. Der Nachteil moderner Scooter, so die Designer, liegt in ihrem Stahlrohrrahmen mit Kunststoffkarosserie, die aus vielen Einzelteilen besteht und schwierig herzustellen ist.
Der erste Scooter-Prototyp, der Stilride SUS1 (Sports Utility Scooter One) genannt wird, ist fertig. Das Unternehmen erklärt, er werde „konventionelle Fertigungsmethoden in Frage stellen, indem er mithilfe von robotergestütztem industriellem Origami flache Metallstrukturen materialgerecht faltet.“ „Eigenschaften und geometrische Eigenschaften“. Die Fertigungsseite wird derzeit vom Forschungs- und Entwicklungsunternehmen Robotdalen simuliert, und sobald sich das Verfahren als wirtschaftlich rentabel erwiesen hat, dürfte es sich nicht nur für den Elektroroller, sondern auch für eine breite Produktpalette eignen. Die Fertigungsseite wird derzeit vom Forschungs- und Entwicklungsunternehmen Robotdalen simuliert, und sobald sich das Verfahren als wirtschaftlich rentabel erwiesen hat, dürfte es sich nicht nur für den Elektroroller, sondern auch für eine breite Produktpalette eignen. Die Produktionsseite wird derzeit vom Forschungs- und Entwicklungsunternehmen Robotdalen modelliert, und sobald das Verfahren wirtschaftlich rentabel ist, dürfte es sich nicht nur für einen Elektroroller, sondern für eine breite Produktpalette eignen. Der Fertigungsaspekt wird vom Forschungs- und Entwicklungsunternehmen Robotdalen modelliert, und sobald sich das Verfahren als wirtschaftlich rentabel erweist, dürfte es nicht nur für E-Scooter, sondern für eine ganze Reihe von Produkten anwendbar sein.
An dem Projekt waren viele Mitarbeiter mit unterschiedlichen Fachkenntnissen beteiligt, unter anderem in den Bereichen Produktentwicklung, Stahlkonstruktion und -fertigung. Outokumpu spielte dabei eine Schlüsselrolle.
Duplex-Edelstahl verdankt seinen Namen der Kombination seiner Eigenschaften aus austenitischem und ferritischem Edelstahl. Diese Eigenschaften verleihen ihm eine hohe Zugfestigkeit und gute Schweißbarkeit. Der DMC DeLorean aus den 1980er-Jahren wurde aus dem weit verbreiteten austenitischen Edelstahl 304 gefertigt. Dieser besteht aus einer Legierung von Eisen, Nickel und Chrom und ist der korrosionsbeständigste aller Edelstähle.


Veröffentlichungsdatum: 24. Oktober 2022