Bugatti Bremssattel (2018): Technik, 3D-Druck, Titan

Bugatti präsentiert den weltweit ersten 3D-gedruckten Bremssattel. Das neue Hightech-Bauteil entstand in Zusammenarbeit mit dem Hamburger "Laser Zentrum Nord", das zur Fraunhofer-Gesellschaft gehört. Als besonders anspruchsvoll stellte sich der Werkstoff heraus: Um die Zugfestigkeit und somit auch die Widerstandsfähigkeit des Bremssattels zu erhöhen, setzen die Ingeniere erstmals auf eine Titanlegierung. Der Metallmix aus Titan, Aluminium und Vanadium wird hauptsächlich in der Luftfahrt verwendet und hält laut Bugatti einer Zugkraft von 125 Kilogramm pro Quadratmillimeter stand. Dabei ist der neue Bremssattel rund zwei Kilogramm leichter als der im Chiron serienmäßige Aluminiumsattel. Nur 2,9 Kilogramm wiegt das gedruckte Titanteil. Betrachtet man die Maße, wird der Leichtbau noch konkreter: Mit 41 Zentimetern Länge, 21 cm Breite und 13,6 cm Höhe ist es das weltweit größte im 3D-Druck gefertigte Funktionsbauteil aus Titan – und gleichzeitig der größte Bremssattel im Automobilbau überhaupt, erläutert Bugatti.

Titan ist für seine hohe Festigkeit bekannt. Einen Bremssattel aus einem Titanblock zu fräsen und auf diese Weise ein Integralbauteil zu erhalten, ist daher fast unmöglich. Abhilfe schafft hier die sogenannte SLM-Technik (Selektives Laserstrahlschmelzen): Dabei wird eine Grundplatte mit feinem Titanstaub überzogen. Anschließend schmilzt ein Laser die Bereiche, aus denen das Bauteil entstehen soll. Wichtig: Anders als beim selektiven Lasersintern, bei dem das Material nur erhitzt und somit angeschmolzen wird, wird beim SLM-Verfahren das Material miteinander verschweißt. Nach der ersten Lage senkt sich die Grundplatte um die entstandene Schichtdicke ab und wird wieder mit Metallstaub überzogen. Anschließend schmilzt der Laser das frische Metallpulver auf die schon entstandene Fläche. So entsteht Schicht für Schicht der Bremssattel. Insgesamt 2213 Schichten braucht es laut Bugatti, um einen Bremssattel herzustellen. Allein der Druckvorgang selbst beansprucht 45 Stunden. Danach folgt eine Wärmebehandlung, um dem Bauteil die Eigenspannung zu nehmen, gefolgt von Verfahren zur Oberflächenglättung. Eine Fräsmaschine verpasst dem Bauteil im letzten Schritt verschiedene Bohrungen und Gewinde. Endprodukt ist ein filigranes Werkstück mit Materialwandstärken zwischen einem und vier Millimetern.

Schon heute müssen die Bremsen im 1500 PS starken Bugatti Chiron einiges aushalten, laut Bugatti seien es "die leistungsstärksten Bremsen der Welt". Sie bestehen aus einer Aluminiumlegierung und werden aus einem Block geschmiedet. Acht Titankolben vorne und sechs hinten drücken die Beläge gegen die Bremsscheibe. Auch der neuartige Titansattel verfügt über acht Bremskolben. Noch ist der Titanbremssattel ein Einzelstück. Bugatti will aber noch im ersten Halbjahr 2018 mit den Tests zur Serienreife beginnen.