FastPreci × UK Racing Competitor: Maßgeschneiderte Automobilprototypen in 7 Tagen

Die Fertigung hochpräziser Automobilprototypen erfordert von Anfang an eine strenge technische Abstimmung. Anfang Februar 2026 wandte sich Thomas, ein britischer Maschinenbauingenieur und ambitionierter Rennfahrer, mit einer Angebotsanfrage für eine Reihe dieser kundenspezifischen Hochleistungskomponenten an unsere Projektmanagerin Cori. Das Projekt erforderte eine schnelle Fertigung für ein bevorstehendes technisches Rennevent . Konkret ging es um eine erste Charge von Teilen, darunter eine untere Gabelbrücke, eine hintere Bremssattelhalterung und Teile der Fahrwerkslenker, die innerhalb von nur sieben Tagen geliefert werden sollten.

Cori übernahm die technische Datenerfassung und leitete die 3D-STEP-Dateien und technischen Zeichnungen direkt an meinen Arbeitsplatz zur Auswertung weiter. Da diese Bauteile im Rennsport direkten Belastungen ausgesetzt sind, stellten wir ein technisches Sprintteam zusammen, bestehend aus Cori, mir und unserem CNC-Programmierer, um die Geometrien zu analysieren und die Bearbeitungsreihenfolge zu planen.

Projektübersicht

Technische Herausforderungen bei der Bearbeitung von Automobilprototypen

Bei der Analyse von Thomas' CAD-Modellen identifizierte unser Ingenieurteam zwei wesentliche Herausforderungen in der Fertigung, die entweder das Projektbudget oder die physikalische Genauigkeit der Montage unter den hohen Präzisionsanforderungen gefährdeten.

Herausforderung 1: Kumulative Toleranzfehler bei der Bearbeitung mit mehreren Vorrichtungen

Die komplexen, asymmetrischen Geometrien des Gabelbrückenbodens und der Aufhängungsstreben erlaubten keine Bearbeitung in einem einzigen Arbeitsgang. Mehrere Drehungen und Wendevorgänge der Vorrichtung auf dem Maschinentisch waren erforderlich.

• Das Risiko: Jedes Mal, wenn ein Maschinenbediener ein Werkstück manuell wendet und in eine neue Vorrichtung einspannt, besteht die Gefahr von Mikroausrichtungsfehlern. Gemäß den strengen Toleranzvorgaben der ISO 2768-f (Fein) für dieses Projekt können diese sich summierenden Fehler leicht dazu führen, dass ein Werkstück die Spezifikationen nicht mehr erfüllt und es beim Einbau der Gabelrohre oder Chassisbolzen zu Montagefehlern kommt.

• Unsere technische Lösung: Das Programmierteam von FastPreci entwickelte eine strikte Strategie mit einem einzigen Bezugspunkt. Wir wählten ein primäres geometrisches Merkmal als zentralen Bezugspunkt für alle Aufspannungen. Durch die Entwicklung spezieller, weicher Spannbacken zur Gewährleistung einer starren Werkstückspannung und den Einsatz präziser Kantenerkennungsroutinen während des Indexierens konnten wir die Toleranzen beim Werkstückaufbau kontrollieren und Positionsverschiebungen zwischen den Bearbeitungsschritten eliminieren.

Herausforderung 2: Hohe Produktionskosten aufgrund komplexer Verbindungsprofile

Thomas wies bereits in der Angebotsphase ausdrücklich auf Bedenken hinsichtlich der Kosten für die Aufhängungskomponenten hin:

„Die Verbindungsteile scheinen im Vergleich zu den anderen Teilen für ihre Größe recht teuer zu sein. Gibt es etwas, was ich an der Konstruktion ändern kann, um sie günstiger zu machen?“

• Das Problem: Die hohen Kosten wurden nicht durch das Materialvolumen, sondern durch die reine Zykluszeit verursacht. Der ursprüngliche Werkzeugwegplan erforderte umfangreiches Mehrachsenfräsen und vier separate Aufspannungen, um die komplexen Taschen und Radien zu bearbeiten, was die Maschinenstundenkosten in die Höhe trieb.

• Unsere technische Lösung: In Zusammenarbeit mit unserem CNC-Programmierer optimierte ich die CAM-Strategie. Wir überarbeiteten die Werkzeugwege, um mithilfe adaptiver Schrupproutinen die Abtragsrate zu maximieren. Vor allem aber änderten wir die Spannausrichtung, wodurch wir zwei separate Fräseinstellungen in einem einzigen Arbeitsgang kombinieren konnten.

• Materialoptimierung: Parallel zur Optimierung der Werkzeugwege führten wir eine strategische Materialverteilung innerhalb der Stückliste durch. Während für die untere Gabelbrücke hochwertiges Aluminium 7075-T6 in Flugzeugqualität benötigt wurde, um den hohen Belastungen beim Lenken und Bremsen standzuhalten, verwendeten wir Aluminium 6061-T6 für die hintere Bremssattelhalterung und die Aufhängungsstreben. 6061-T6 bot die notwendige mechanische Festigkeit für diese spezifischen Positionen und war gleichzeitig deutlich kostengünstiger in der Beschaffung und schneller zu bearbeiten. Durch die Kombination dieser gezielten Materialzuweisung mit den überarbeiteten Werkzeugwegen konnten die Gesamtkosten der Prototypenfertigung erfolgreich gesenkt werden, sodass Thomas' Budgetvorgabe eingehalten wurde.

DFM-Vorabprüfung: Zeichnungslücken schließen

Während unserer ersten Phase der Überprüfung der Herstellbarkeit (Design for Manufacturability, DFM) bei FastPreci stellte unser Ingenieurteam fest, dass die Gewindespezifikationen in einer der technischen Zeichnungen nicht vollständig definiert waren.

Bei der Präzisionsbearbeitung führen Annahmen bezüglich der Gewindesteigung häufig zu Montagefehlern in der Werkstatt. Indem Cori diese Lücke frühzeitig in der DFM-Phase (Design for Manufacturing) erkannte, bevor überhaupt Material bearbeitet wurde, kontaktierte sie Thomas, um die fehlenden Maße zu bestätigen. Thomas antwortete:

„Ich bitte um Entschuldigung für die fehlenden Maße, ich schicke Ihnen jetzt eine aktualisierte Zeichnung.“

Durch die frühzeitige Klärung dieser Unklarheit wurde sichergestellt, dass die konstruierten Werkzeugwege und Gewindebohrungen perfekt zu den entsprechenden britischen Schrauben passten, wodurch Ausschuss vermieden und eine fehlerfreie Ausführung beim ersten Mal gewährleistet wurde.

Toleranzkontrolle und Qualitätssicherungsprüfung

Da die Bauteile mehrere Aufspannungen erforderten, musste das Werkstück in den verschiedenen Fertigungsschritten gedreht und neu kalibriert werden. Um das inhärente Risiko kumulativer Toleranzfehler gemäß ISO 2768-f zu minimieren , führte unser Qualitätskontrollteam strenge Zwischenprüfungen durch.

Während unseres Validierungsprozesses stellten wir eine geringfügige Maßabweichung an einem Bauteil fest. Anstatt es durchzuschleifen oder eine manuelle Korrektur vorzunehmen, die die Fahrzeugmontage gefährden könnte, ließ ich unser Team das Teil nachfertigen, um die absolute Einhaltung der Präzisionsnorm zu gewährleisten. Cori informierte Thomas transparent über den aktuellen Stand, und er bestätigte die reibungslose Anpassung des Zeitplans, während wir die abschließende Versandlogistik koordinierten.

Liefer- und Montageergebnisse

Nach der Nachbearbeitung wurden die finalen Bauteile geprüft und wiesen die makellose Oberflächenrauheit (Ra 1.6 µm) sowie die erforderlichen Maßhaltigkeiten auf. Der Prototypenbausatz wurde per Luftfracht nach Großbritannien versandt.

Nach Lieferung und Montageprüfung schickte Thomas Cori das abschließende Update:

„Hallo Cori, die Teile sind angekommen und wie immer perfekt! Vielen Dank für die schnelle Lieferung! Ich werde eine super Bewertung für Fastpreci und dich schreiben 😁 Ich schicke dir dann Fotos vom fertigen Fahrrad mit all den schicken neuen Teilen, die du für mich besorgt hast.“

Die Teile passten beim Montagevorgang auf Anhieb. Unmittelbar nach der Qualitätsprüfung fragte Thomas nach unserem bevorstehenden Urlaubsplan und schickte uns neue STEP-Dateien, um die Bearbeitungskapazitäten für seine nächste Prototypenreihe zu sichern.

Technische Einblicke für Beschaffungs- und Designteams

Die Betrachtung dieses Projekts verdeutlicht einige typische Probleme, mit denen Design- und Beschaffungsteams in der frühen Entwicklungsphase von Automobilprototypen konfrontiert sind . Wenn Sie kundenspezifische Komponenten oder Hochleistungs-Rennsportteile entwickeln, finden Sie hier die wichtigsten Erkenntnisse aus dieser Fallstudie:

• Funktionale Materialzuweisung: Durch den Einsatz von Aluminium 7075-T6 und Aluminium 6061-T6, wo sie am besten geeignet sind, bleibt das Budget für den Prototyp im Gleichgewicht, während gleichzeitig strenge Belastungsanforderungen erfüllt werden.

• Vorab-Engineering-Audits: Durch eine gründliche DFM-Prüfung für die CNC-Bearbeitung werden Zeichnungslücken behoben und Fertigungsfehler vor Beginn der eigentlichen Produktion beseitigt.

• Transparentes Projektmanagement: Durch die offene Weitergabe tatsächlicher Qualitätskontrolldaten und die Auseinandersetzung mit den Realitäten der Produktion werden von der ersten Probe an verlässliche, langfristige Lieferketten aufgebaut.

Sichern Sie Ihrem nächsten Design technische Gewissheit.

Wenn Sie gerade Prototypenbaugruppen optimieren oder Ihren nächsten F&E-Lauf für kundenspezifische Automobilprototypen vorbereiten , lassen Sie uns gemeinsam die Zahlen betrachten.

Laden Sie Ihre STEP-Dateien bei FastPreci hoch, um eine technische DFM-Prüfung und ein Angebot für einen Prototyp zu erhalten!