Vom 3D-Druck zum Carbon: PrusaLab entwickelt eine maßgeschneiderte Gabel für Wettkampf-Handbikes
Eine individuell angefertigte Vordergabel für ein Wettkampf-Handbike, die in zehn Monaten durch 3D-gedruckte Iterationen entwickelt und aus Carbonfaser gefertigt wurde. Es ist das Projekt, das PrusaLab gemeinsam mit dem tschechischen Paratriathleten Jan Tománek abgeschlossen hat; bis September 2026 wurden damit bereits 3.500 km in Training und Wettkampf zurückgelegt.
Der Fall zeigt, wie additive Fertigung die Entwicklung individueller Verbundwerkstoff-Bauteile beschleunigen kann, auch wenn das Endteil nicht direkt gedruckt wird.
- PrusaLab hat eine Carbon-Gabel für Handbikes entwickelt und dabei 3D-Druck für die Konstruktionsiterationen genutzt
- Der Prozess dauerte von der Konstruktion bis zum endgültigen Bauteil etwa zehn Monate
- Die finale Gabel besteht aus Carbonfaser, ist nicht 3D-gedruckt, wurde aber anhand additiver Prototypen validiert
- Zum Zeitpunkt der Veröffentlichung hatte das Bauteil 3.500 Testkilometer absolviert
Ein hybrider Workflow für Einzelstücke
Der 3D-Druck hat nicht das finale Bauteil hervorgebracht, machte aber die Entwicklung eines hochgradig individualisierten Einzelstücks wirtschaftlich tragfähig.
PrusaLab verfolgte einen traditionellen ingenieurtechnischen Ansatz: digitale Konstruktion, schnelle additive Prototypenfertigung, physische Verifikation und abschließende Fertigung in Verbundwerkstoff. Der 3D-Druck ermöglichte es, Form, Bauraum und Integration am Handbike zu überprüfen, bevor die kostspielige Phase der Carbon-Laminierung angegangen wurde.
Diese Unterscheidung ist grundlegend. Es handelt sich nicht um eine “3D-gedruckte Gabel”, sondern um ein Bauteil aus Kohlenstofffaser, dessen Entwicklung durch additive Fertigung beschleunigt wurde. Der Wert des 3D-Drucks zeigt sich in der Möglichkeit, bei der Herstellung eines Einzelstücks oder sehr kleiner Serien schnell auf komplexe Geometrien zu iterieren.
Warum Handbikes spezifische Lösungen erfordern
Wettkampf-Handbikes weisen eine völlig andere Lastverteilung als herkömmliche Fahrräder auf, wodurch Standardkomponenten ungeeignet sind.
Sport-Handbikes haben ein angetriebenes und lenkbares Vorderrad, das mit dem von den Armen des Athleten angetriebenen Antrieb verbunden ist. Die beiden Hinterräder gewährleisten Stabilität. Die Vordereinheit integriert Funktionen, die bei einem herkömmlichen Fahrrad anders verteilt sind.
Tománek hatte im Laufe der Zeit bereits ein handelsübliches Bauteil modifiziert, um es an seine eigenen Anforderungen anzupassen. Allerdings hatte er eine Grenze erreicht, über die hinaus weitere Änderungen nicht mehr möglich waren. Benötigt wurde ein Bauteil, das von Grund auf für diese spezifische Anwendung entwickelt wurde.
Die endgültige Gabel wurde aus Kohlenstofffaser mittels Vakuumbeutelverfahren gefertigt, einem Prozess zur Verdichtung des Verbundlaminats mithilfe eines Vakuumsacks, der ein hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis gewährleistet.
Der Wert der additiven Prototypenfertigung für Verbundwerkstoffe
Bei der Arbeit mit Verbundwerkstoffen bringt jede Änderung am Endbauteil erhebliche Kosten und Zeitaufwände mit sich. Der 3D-Druck reduziert das Risiko kostspieliger Fehler drastisch.
Das Projekt PrusaLab zeigt, wo additive Fertigung bei der Konstruktion struktureller Bauteile echten Mehrwert schafft. Nicht bei der Herstellung des Endstücks, sondern bei der schnellen und kostengünstigen Validierung komplexer Geometrien, bevor Ressourcen in die Fertigung aus Verbundwerkstoff investiert werden.
Für kundenspezifische Komponenten oder Produkte in Kleinserie wird dieser hybride Ansatz wirtschaftlich tragfähig. Der 3D-Druck senkt die Kosten der Design-Iterationen, während die traditionelle Composite-Fertigung die geforderten strukturellen Leistungen gewährleistet.
Der Fall der Handbike-Gabel von Tománek stellt ein konkretes Beispiel für die intelligente Integration von additiver Fertigung und traditionellen Prozessen dar, angewandt auf einen Kontext, in dem extreme Individualisierung eine wesentliche Anforderung ist und die Produktionsmengen Investitionen in spezielle Ausrüstung nicht rechtfertigen würden.
articolo scritto con l'ausilio di sistemi di intelligenza artificiale
Fragen & Antworten
Ist die Handbike-Gabel von PrusaLab im 3D-Druck hergestellt?
Nein, das endgültige Bauteil wird aus Kohlenstofffaser im Vakuum-Infusionsverfahren hergestellt. Der 3D-Druck wurde nur für Design-Iterationen und Prototypen verwendet, um Form und Integration vor der Composite-Laminierung zu validieren.
Wie lange hat die Entwicklung der Gabel gedauert?
Das Projekt erforderte etwa zehn Monate vom Design bis zum endgültigen Bauteil. In diesem Zeitraum wechselte PrusaLab zwischen digitalem Design, additiver Prototypenfertigung und physischer Überprüfung am Handbike.
Wie viele Kilometer hat die Gabel in den Tests zurückgelegt?
Bis September 2026 hatte das Bauteil 3.500 km zwischen Training und Wettkampf angesammelt. Die Tests wurden gemeinsam mit dem tschechischen Paratriathleten Jan Tománek durchgeführt.
Warum erfordert ein Wettkampf-Handbike eine maßgeschneiderte Gabel?
Sport-Handbikes haben ein angetriebenes und lenkbares Vorderrad mit einer anderen Lastverteilung als traditionelle Fahrräder. Standardkomponenten sind nicht geeignet, und Tománek hatte bereits das Limit der möglichen Modifikationen an einem kommerziellen Teil erreicht.
Was ist der Vorteil des 3D-Drucks bei einem Projekt wie diesem?
Die additive Fertigung machte die Entwicklung eines hochgradig individualisierten Einzelstücks wirtschaftlich tragfähig. Sie ermöglichte schnelle Iterationen bei komplexen Geometrien und die Überprüfung der Abmessungen vor der kostspieligen Kohlenstoff-Laminierungsphase.
