MTB Frame Development Episode 4: FEM-optimierte Lugs und CNC-Fertigung

In Episode 4 der MTB-Frame-Development-Serie zeigt Kavenz, wie aus ersten Rahmenzeichnungen konkrete CNC-Ready 3D Modelle entstehen – und welchen Einfluss die Finite-Elemente-Methode (FEM) dabei auf die Konstruktion hat.

Ausgehend von den CAD-Zeichnungen und dem Vier-Lug-Konzept wurde der Rahmen mithilfe von FEM-Analysen überprüft und optimiert. Unterstützt wurde Kavenz dabei von Alex Wallis, australischer Distributor und FEA-Spezialist, der die Simulationen fachlich begleitet hat. Die zugrunde liegenden Lastfälle orientieren sich am EFBE TriTest in Kategorie 5, also an einem Standard für downhill-taugliche Rahmen.

Ein zentraler Aspekt der Auslegung ist die Dauerfestigkeit. Ziel der FEM-Optimierung war es, die auftretenden Spannungen in allen relevanten Bereichen unter etwa 120 MPa zu halten, um eine hohe Langzeitstabilität zu erreichen – nicht nur das Bestehen einzelner Prüfzyklen.

Die FEM-Ergebnisse führten zu konkreten Änderungen an den Lugs, etwa bei Wandstärken, Radien und Materialverteilung. Diese optimierten Geometrien bilden die Grundlage für die finalen CNC-Daten.

Erste Bauteile sind bereits in Fertigung: Die Headtubes werden aktuell bei Spantech bearbeitet. Ein Besuch beim Fertigungspartner ist für Anfang Januar geplant, das Bonding des ersten Rahmens soll – sofern alles nach Plan läuft – Ende Januar erfolgen.

Abschließend gibt Episode 4 einen Ausblick auf kommende Inhalte rund um Carbonrohre, Embodied Energy, abgestimmte Steifigkeit, Gewichtseinsparung sowie Reparierbarkeit und Recycling beziehungsweise Downcycling.

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Hier findest du die spannendsten Mountainbike-Videos  – und das sind die letzten fünf Bike-Videos:

• MTB Frame Development Episode 4: FEM-optimierte Lugs und CNC-Fertigung
• Behind-the-Scenes „Wibmer Impossible“: 50-minütige Doku zum City-Projekt
• MTB Frame Development – Episode 3: So entstehen die Carbon-Rohre
• A Week on Bikes: Das Monserat-Team auf Biketrip
• MTB Frame Development – Episode 2: Innovate. Ride. Repeat.