Key Takeaways
- Farsoon Europe und Apollo Automobil kombinierten additive-Manufacturing (AM)-Expertise mit Hyper-Car-Design, um ein vollständig integriertes Titan-Auspuffsystem für den Apollo Evo zu schaffen.
- Design-for-Additive-Manufacturing (DfAM) ermöglichte die Konsolidierung von drei separaten Guss-Komponenten zu einer einzigen 2-teiligen Titan-Baugruppe, wodurch die Bauteilanzahl um 67 % reduziert wurde.
- Die „Dragon-Skin“-Oberflächentextur wird in-situ während des Laser-Powder-Bed-Fusion (LPBF) erzeugt, wodurch Nachbearbeitung entfällt und die Wärmeverteilung verbessert wird.
- Die fertigen Auspuffenden erreichen nach minimaler CNC-Nachbearbeitung ein chrome-like Ra ≤ 0.4 µm, bei gleichzeitigem Erhalt der Festigkeit von Ti-6Al-4V (yield ≈ 880 MPa).
- Gewichtsersparnisse von ≈ 1.2 kg pro Auspuffrohr führen zu einer **0,4 %**igen Reduktion der Gesamtfahrzeugmasse und verkürzen die 0-100 km/h-Zeit des Evo um etwa 0,03 s.
Collaboration Overview
Partners and Roles
| Partner | Core Capability | Contribution to Exhaust Project |
|---|---|---|
| Farsoon Europe GmbH | Industrial-scale LPBF, DfAM, production logistics | Entwickelte AM-Prozessfenster (Laserleistung 400 W, Scan-Geschwindigkeit 800 mm/s), optimierte Pulverfluss und führte die Serienproduktion von Titan-Teilen durch. |
| Apollo Automobil GmbH | Hyper-car engineering, aerodynamic & acoustic tuning | Definierte Leistungsziele (Back-Pressure < 0.12 bar, Exhaust-Temperature bis zu 850 °C), entwarf die Dragon-Skin-Oberfläche und integrierte die Auspuffgeometrie in die Fahrzeugarchitektur. |
Project Timeline
- Q1 2025: Konzeptdesign und CFD/thermische Simulationen.
- Q3 2025: DfAM-Workshops; Studien zur Bauteilkonsolidierung.
- Q1 2026: Erstes Bauteil, iterative Verfeinerung der Laserparameter.
- July 2026: Enthüllung beim Goodwood Festival of Speed (Apollo Evo „Caribbean Dragon“).
From Sketch to Titanium Pipe
Design-for-Additive-Manufacturing (DfAM)
- Part Consolidation: Drei herkömmliche Gussabschnitte (Collector, Resonator, Tip) wurden zu einer einzigen 2-teiligen Baugruppe zusammengeführt, wodurch Schweißverbindungen von 12 auf 2 reduziert wurden.
- Topology Optimization: 30 % Materialentfernung bei Beibehaltung einer Mindestwandstärke von 2,5 mm, um die geforderte ≥ 800 °C-Thermotoleranz zu erreichen.
- Internal Flow Channels: Spiral-Rillen-Geometrie direkt gedruckt, wodurch die Abgas-Scavenging-Effizienz um ≈ 8 % gesteigert wurde (validiert durch Flow-Bench-Tests).
Manufacturing Process
- Material: Grade 5 Ti-6Al-4V Pulver, Partikelgrößenverteilung 15-45 µm.
- LPBF Settings: 400 W Laser, 800 mm/s Scan-Geschwindigkeit, 30 µm Schichtdicke, 0,2 mm Hatch-Abstand, resultierend in einer relativen Dichte von 99,7 %.
- Build Orientation: 45° Neigung zur Minimierung von Stützstrukturen, wodurch die Stützmasse um ≈ 25 % reduziert wurde.
Surface Texture – “Dragon Skin”
- Die Textur ist als micro-lattice pattern (0,8 mm Pitch, 0,2 mm Tiefe) in die Scan-Strategie programmiert und erzeugt ein mattes Finish, das die Wärme gleichmäßiger über die Rohroberfläche verteilt.
- Keine sekundäre Bearbeitung oder Beschichtung erforderlich, wodurch ≈ 2 h pro Bauteil an Nachbearbeitungszeit eingespart werden.
Final Machining & Finishing
- CNC-Fräsen fügt die chrome-like Tip-Geometrie hinzu; ein abschließender Polierdurchgang erzielt Ra ≤ 0,4 µm.
- Wärmebehandlung (Solution Anneal bei 925 °C, Aging bei 480 °C) stellt die mechanischen Eigenschaften des Materials nach dem Build wieder her.
Performance Impact
| Metric | Conventional Cast Exhaust | Farsoon-Apollo Ti-Exhaust |
|---|---|---|
| Weight (per pipe) | 2,8 kg | 1,6 kg (-1,2 kg) |
| Back-pressure @ 6 bar | 0,14 bar | 0,12 bar |
| Peak Exhaust Temp | 800 °C | 850 °C (maintains strength) |
| Acoustic Tone (dB @ 1 kHz) | 68 dB | 70 dB (enhanced note) |
| Manufacturing Lead-time | 8 weeks (casting + machining) | 4 weeks (AM + minimal CNC) |
Why Additive Wins in Hyper-Car Exhausts
- Weight Reduction: Titans spezifische Festigkeit (≈ 340 kN·m/kg) kombiniert mit Bauteilkonsolidierung liefert > 30 % leichtere Auspuffanlagen.
- Thermal Management: In-situ-Lattice-Texturen erhöhen die Oberfläche um ~12 %, unterstützen die Wärmeverteilung und reduzieren Hot-Spot-Spannungen.
- Design Freedom: Komplexe interne Strömungswege und individuelle Oberflächenfinishs sind mit traditionellem Sandguss ohne teure Werkzeuge nicht realisierbar.
- Supply-Chain Agility: AM ermöglicht bedarfsgerechte Produktion, eliminiert großvolumige Gussläufe und reduziert Lagerkosten.
Bottom Line
Die Partnerschaft zwischen Farsoon Europe und Apollo Automobil zeigt, wie additive Fertigung performance-kritische Komponenten im Hyper-Car-Segment neu definieren kann. Durch den Einsatz von DfAM, Laser-Powder-Bed-Fusion und einer proprietären Dragon-Skin-Textur reduziert das neue Titan-Auspuffsystem das Gewicht, verbessert den Abgasfluss und vereinfacht die Lieferkette – und erfüllt gleichzeitig die extremen thermischen und akustischen Anforderungen des Apollo Evo. Diese Fallstudie verdeutlicht, dass AM für niedrigvolumige, hochwertige Automobilteile nicht nur ein Novum, sondern ein entscheidender technischer Vorteil ist.
