Gefertigt werden die Bauteile bei Spantech, einem auf komplexe 5-Achs-Bearbeitung spezialisierten CNC-Betrieb in Deutschland. Aufmerksam wurde Kavenz auf Spantech durch ein bekanntes Bike-Bauteil: den aus dem Vollen gefrästen One-Piece-Crown von Intend. Dort zeigte sich eindrucksvoll, welches Niveau an Präzision und Prozesssicherheit bei hochbelasteten Fahrradkomponenten möglich ist. Ein weiterer Pluspunkt: Manuel, der bei Spantech maßgeblich an Programmierung und Fertigung beteiligt ist, ist selbst Biker. Die Zusammenarbeit ist entsprechend direkt, pragmatisch und ohne starre Hierarchien.
Vom FEM-Modell zur fräsbaren Geometrie
Ausgangspunkt sind FEM-optimierte 3D-Modelle der Lugs. Diese definieren Lastpfade, Wandstärken und Übergänge, müssen aber gleichzeitig CNC-gerecht ausgelegt sein. Radien, Materialstärken und Übergänge werden so gestaltet, dass sie sowohl den strukturellen Anforderungen als auch den Möglichkeiten der Fertigung entsprechen. An einigen Stellen bedeutet das, theoretische Ideale zugunsten der realen Umsetzbarkeit anzupassen. Die CAD-Daten werden anschließend in die CAM-Software übernommen. Dort entstehen die Werkzeugwege für Schruppen und Schlichten, inklusive Simulationen zur Kollisionsprüfung und Materialabtragskontrolle.
Vom Aluminiumblock zum fertigen Bauteil
Gefertigt wird aus einem massiven Aluminiumblock. Der Vergleich zwischen Ausgangsgewicht und finalem Lug zeigt deutlich, wie viel Material bei der CNC-Fertigung entfernt wird. Dieser scheinbar ineffiziente Prozess ermöglicht jedoch hohe Präzision, schnelle Iterationen und ist besonders für geringe Stückzahlen sinnvoll.
Die Bearbeitung erfolgt auf einer 5-Achs-CNC-Maschine in mehreren Aufspannungen. Während große Werkzeuge für schnellen Materialabtrag sorgen, kommen beim Schlichten kleinere Fräser zum Einsatz, um die komplexe Geometrie präzise abzubilden.
Bewusste Oberflächenentscheidung
Für die Schlichtbearbeitung hat sich Kavenz bewusst für einen größeren Step-Over entschieden. Das reduziert die Bearbeitungszeit und damit die Kosten deutlich. Gleichzeitig werden die sichtbaren Werkzeugspuren als Teil der Designsprache akzeptiert – eine bewusste Entscheidung gegen eine rein optisch perfekte, aber aufwändige Glattbearbeitung.
Design-Baseline und nächste Schritte
Die gezeigten Lugs entsprechen exakt dem aktuellen CAD-Design und stellen eine technische und gestalterische Referenz dar. Kostengetriebene Vereinfachungen wurden zu diesem Zeitpunkt noch nicht umgesetzt. Erst jetzt, nach dem Nachweis der Fertigbarkeit, beginnt der nächste Entwicklungsschritt: die gezielte Kostenoptimierung, um langfristig einen attraktiven Rahmenpreis zu erreichen, ohne Struktur, Präzision oder Charakter zu verlieren.
Ausblick: In der kommenden Episode geht es um die Vorrichtung, mit der Lugs und Rohre beim Klebeprozess exakt ausgerichtet und fixiert werden – ein entscheidender Faktor für Geometrie, Toleranzen und Wiederholgenauigkeit.
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28 Kommentare
» Alle Kommentare im ForumEin weitergehender Sinn dieses Konstruktions- Tamtams mag mir aber nicht in den Sinn kommen. Offensichtlich bleibt es ja bei den bisherigen Größen oder ist eine komplette customfertigung angedacht, wo man sämtliche Parameter dann dem Kunden überlässt?
Dann könnte ich das evtl. nachvollziehen.
Was mich Interessieren würde, wird der Alublock nach der Walzrichtung ( Faserverlauf ) ausgerichtet beim Fräsen oder ist das unerheblich wegen der Belastung.
Kavenz stand schon immer für: form follows function. Abgesehen davon sind an dem Bauteil überall Funktionsflächen, welche zusätzlich parametrisiert werden müssen, um Steuerrohrlänge und Winkel ändern zu können.
Was willst du da als Designfläche einbringen, und tut das fürs Design Not? Ich würde sagen, das ist gut so wie es ist. Möglichst einfach, kompakt, leicht.
Das Steuerrohr als totes Bauteil zu konstruieren ist schnell getan, idealerweise wird das aber so aufgebaut, dass man daraus parametrisiert die verschiedenen Rahmengrößen ableiten kann, zumindest im Groben, Verrundungen spielen da ja nicht immer gerne mit. Je nach CAD Programm ist das mehr oder weniger Arbeit. In Creo fiel mir sowas bedeutend leichter und läuft auch stabiler im Gegensatz zu Solidworks, SW sehe ich eher in Blechbuden als in der Fahrradbranche wobei ich allgemein kein Fan von dem Programm bin. Umsonst wird Creo nicht gerne von Fahrradherstellern verwendet.
Der Großteil der Arbeit ist nicht die eigentliche Konstruktion des Bauteils sondern die Bauteiloptimierung. Nach dem Sprichwort 20% Zeit für 80% der Arbeit, 80% Zeit für 20% der Arbeit. Der Konstrukteur sitzt da, optimiert und lässt im FEM Programm die kleinste und größte Rahmengröße durchrechnen. Zum Schluss nochmal jede Rahmengröße zur Kontrolle und finalen Optimierung. Aus eigner Erfahrung ein eher mühseliger und je nach Berechnungsdauer auch sehr langweilig Prozess, wie du sicherlich selbst erlebt hast gibt es spannendere Tätigkeiten als dem Computer beim Berechnen zuzusehen.
Außerdem ist Kavenz keine Marke, die mit großartiger Designsprache hervorsticht. Logo vorn aufs Steuerrohr graviert oder gelasert, am Unterrohr Kavenz aufgeklebt oder gelasert, fertig, mehr braucht es nicht. Dezent, nicht überladen
Und gerade für Blechbuden ist meiner Erfahrung nach SW nur mit zusätzliche PlugIns von Drittfirmen sinnvoll nutzbar.
Welches Programm in welcher Branche bevorzugt verwendet wird hängt dabei meist von dem ab was Programme vor Jahrzehnten für Möglichkeiten geboten haben, sprich ist historisch bedingt.
Zudem würde ich jetzt SW nicht unbedingt mit Creo vergleichen, sondern mit Catia oder NX.
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