MTB Frame Development Episode 6: So entstehen die CNC-gefrästen Lugs für den Kavenz-Rahmen

In der sechsten Episode der MTB-Frame-Development-Serie zeigt Kavenz einen entscheidenden Entwicklungsschritt: die Fertigung der Rahmenelemente aus Aluminium. Im Fokus stehen die CNC-gefrästen Lugs, die das Herzstück des bonded Frame-Konzepts bilden.

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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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• „Big Shoes To Fill“ – Levin Klausmann: Rennkarriere als Familiensache
• „Good Bye Pro Team“ – Raphaela Richter: Enduro-Racing als Privateer mit lokalen Sponsoren
• MTB Frame Development Episode 5: Carbon-Alu-Bonding – besser, nicht leichter
• Level-Up Folge 1: So fährst du schneller durch Kurven – mit Christian Textor