1. Anwendertreff Leichtbau

Werkstoff, Form und Fertigung aufeinander abstimmen

| Redakteur: Dorothee Quitter

Am 1. und 2. Juni 2016 veranstaltete die Medienmarke konstruktionspraxis den 1. Anwendertreff Leichtbau.
Am 1. und 2. Juni 2016 veranstaltete die Medienmarke konstruktionspraxis den 1. Anwendertreff Leichtbau. (Bild: V.Siegl/konstruktionspraxis)

Am 1. und 2. Juni 2016 veranstaltete die Medienmarke konstruktionspraxis den 1. Anwendertreff Leichtbau. Rund 90 Entwickler und Konstrukteure waren zum Wissensaustausch gekommen.

Am 1. Juni war es soweit: Der 1. Anwendertreff Leichtbau ging im Vogel Convention Center in Würzburg an den Start. In 12 Vorträgen und 14 Workshops konnten sich Entwickler und Konstrukteure verschiedener Branchen über den stofflichen und konstruktiven Leichtbau sowie über den Fertigungsleichtbau informieren. Sieben ausgewählte Firmen stellten passend zum Thema Leichtbau ihre Simulationssoftware, Materialdatenbank oder Entwicklungsdienstleistung vor.

Während in der Luftfahrtbranche und im Automobilbau die Gewichtseinsparung eine feste Zielgröße ist, kommt Leichtbau im Machinen-, Anlagen- und Gerätebau nur selektiv vor. Dr. Marco Schneider vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung zeigte daher im Eröffnungsvortrag, welche Leichtbaupotenziale auch hier bestehen und wie sie identifiziert werden können.

Der stoffliche Leichtbau

Die drei wesentlichen Strategien im Leichtbau sind der stoffliche Leichtbau, der konstruktive Leichtbau und der Fertigungsleichtbau. Wie man bei der Auswahl des zu einer Leichtbauanwendung optimal passenden Materials vorgehen kann, erläuterte Prof. Dr. Lothar Spieß von der Technische Universität Ilmenau in seinem Vortrag „Die richtige Werkstoffauswahl“. Hier wurde klar, dass unter Berücksichtigung verschiedener Werkstoffkenndaten nicht unbedingt der Werkstoff mit der geringsten Dichte das Optimum ist. Im Detail wurden dann der leichteste und der schwerste metallische Werkstoff – Magnesium und Stahl – auf ihre Leichtbaufähigkeit hin beleuchtet. Dr. Hajo Dieringa vom Magnesium Innovation Centre des Helmholtz-Zentrums Geesthacht beschrieb in seinem Vortrag die Eigenschaften von Magnesiumlegierungen, deren Formgebungsverfahren sowie Vor- und Nachteile ihrer Anwendung. Um hoch- und höherfeste Stähle ging es im Vortrag von Dr. Peter Dahlmann vom Stahlinstitut. Durch ihren Einsatz kann dünner dimensioniert und dadurch leichter gebaut werden. Die zur Zeit leichteste Materialklasse sind jedoch die Faserverbundwerkstoffe. Mit ihnen können maßgeschneiderte Materialien designt werden, die allerdings erst im Fertigungsprozess entstehen. Frau Dr. Nicole Motsch vom Institut für Verbundwerkstoffe stellte in ihrem Vortrag „Leichtbau mit Verbundwerkstoffen“ Faser- und Matrixmaterialien sowie deren Auslegung für komplexe Bauteile vor. Nach den Vorträgen hatten die Teilnehmer genügend Zeit, spezielle Probleme mit den Werkstoffexperten zu diskutieren.

Der konstruktive Leichtbau

Beim konstruktiven Leichtbau spielt die Simulation eine große Rolle. Mittels Topologieotimierung können beispielsweise bionische Strukturen generiert werden, die nur dort Material besitzen, wo es zur Lastabtragung benötigt wird. Dr. Pietro Cervellera von Altair Engineering erklärte in seinem Vortrag „Die Simulationsgetriebene Konstruktion“ wie vorhandene Gestaltungsfreiheiten gezielt genutzt werden können. Er vertritt die Meinung, dass sich nur mit einem konsequent simulationsgeführten Konstruktionsprozess neue Leichtbaupotentiale erschließen lassen. Bei solchen numerischen Analysen lassen sich durch ein strukturiertes und transparentes Qualitätsmanagement unnötige Kosten vermeiden, die Nachvollziehbarkeit sicherstellen und den Informationspflichten gegenüber den Projektpartnern gerecht werden. Über die Einführung und konsequente Umsetzung eines Qualitätsmanagements in der technischen Berechnung referierte Prof. Dr. Claus König von der Brandenburgischen TU Cottbus-Senftenberg. Neben der Simulation kann auch mit Funktionsintegration leicht konstruiert werden. Adaptiver Leichtbau ist dabei die konsequente Weiterentwicklung des Leichtbaus durch strukturkonforme Funktionsintegration. Wie passive und aktive Funktionen derart in die Struktur integriert werden, dass sie sich am Lastabtrag beteiligen, erklärte Prof. Dr. Martin Wiedemann vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt.

Der Fertigungsleichtbau

Additive Fertigungsverfahren eignen sich besonders gut, hochkomplexe last- und gewichtsoptimierte bionische Strukturen aus Leichtbaumaterialien zu fertigen. Durch den Verzicht auf Werkzeuge oder Formen entfallen klassische Fertigungsrestriktionen. Dies eröffnet insbesondere dem Leichtbau neue Möglichkeiten. Dr. Dirk Herzog vom Laser Zentrum Nord gab in seinem Vortrag „Leichtbau durch Additive Fertigung“ einen Überblick zum industriellen 3D-Druck und seinen Verfahren. Dabei stellte er die Prozesskette von der CAD-Zeichnung bis zum fertigen Bauteil vor.

Da für leichte Baugruppen und Systeme meist mehrere Werkstoffe kombiniert werden, stellt sich auch die Frage nach der geeigneten Fügetechnologie. Herr Dr. David Hein von der Universität Paderborn erläuterte in seinem Vortrag „Werkstoffgerechte Fügetechnologien als Schlüssel für innovative Mischbauweisen“ welche mechanischen, thermischen, klebtechnischen und hybriden Fügeverfahren heute zur Verfügung stehen.

Sehen Sie hier eine kurze Zusammenfassung des 1. Anwendertreffs Leichtbau:

(qui)

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 44093109 / Entwicklung)