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Anwendertreff Leichtbau 2018 Leichtbau-Experten treffen und Ideen austauschen (Teil I)

| Autor / Redakteur: Dorothee Quitter* / Dorothee Quitter

Konstruktionspraxis veranstaltet am 4. und 5. Dezember 2018 in Würzburg den 3. Anwendertreff Leichtbau. Sieben Vorträge werden einen Überblick zum Konzept-, Struktur-, Werkstoff- und Fertigungsleichtbau geben, sowie den Stand von Wissenschaft und Technik zu den Themen Verbundwerkstoffe, Additive Fertigung und Fügen im Leichtbau darlegen.

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Die leichten Flügel der Libelle werden durch eine komplexe Flügeladerung stabilisiert – ​
ein bionisches Vorbild für den Leichtbau.
Die leichten Flügel der Libelle werden durch eine komplexe Flügeladerung stabilisiert – ​
ein bionisches Vorbild für den Leichtbau.
(Bild: VCG)

Bionik integrieren

Laut VDI 6220 verbindet Bionik in interdisziplinärer Zusammenarbeit Biologie und Technik mit dem Ziel, durch Abstraktion, Übertragung und Anwendung von Erkenntnissen, die an biologischen Vorbildern gewonnen werden, technische Fragestellungen zu lösen. Wie die Bionik in Entwicklungsprozesse integriert werden kann, wird Prof. Dr. Heike Beismann von der Westfälischen Hochschule erläutern. In ihrem Vortrag werden die Arbeitsabschnitte benannt, in denen der Einsatz von Bionik besonders erfolgversprechend ist, und es wird aufgezeigt, was bei der Durchführung beachtet werden sollte.

Werkstoffe methodisch auswählen

Neben dem Strukturleichtbau können durch den Materialleichtbau weitere Potenziale erschlossen werden. „Besonders in Unterstrukturen mit einem klar dominierenden Spannungszustand ermöglicht eine optimale Werkstoffauswahl Gewichtseinsparungen. Diese Werkstoffauswahl erfordert ein methodisches Vorgehen mit effizienter Einbindung in den Entwicklungsprozess, um aus dem stetig wachsenden Werkstoffangebot die beste Option für eine Unterstruktur zu ermitteln“, sagt Marian Kozlowski von der RWTH Aachen. Er wird in seinem Vortrag einen methodischen Werkstoffauswahlprozess von den Ergebnissen einer Topologieoptimierung bis zur Festlegung des Werkstoffs vorstellen.

Faserverbundstrukturen gestalten

Faserverbundwerkstoffe schneiden bei der Materialauswahl unter Leichtbauaspekten besonders gut ab und finden neben der Luftfahrt und dem Fahrzeugbau zunehmend auch im Maschinenbau Anwendung. „Durch die vielfältigen Gestaltungsmöglichkeiten lassen sich die Bauteile anwendungsspezifisch optimieren“, erklärt Jürgen Filsinger vom Fraunhofer IGCV. „Die unzähligen Freiheitsgrade erstrecken sich hin bis zur Bauteilherstellung, wo es gilt, abhängig von den gewählten Materialien, der Bauweise und Bauteilgestaltung sowie den angestrebten Durchlaufzeiten und Losgrößen, die ideale Fertigungsprozeßkette zu entwickeln.“ Filsinger wird in seinem Vortrag anhand beispielhafter Fertigungstechnologien für verschiedene Faserverbundmaterialsysteme das Zusammenspiel von Bauteilkomplexität und Materialdurchsatz erörtern und einen Einblick in die Mannigfaltigkeit der Herstellungsmethoden geben.

Hier erfahren Sie mehr zu den diesjährigen Praxisforen:

Geeignete Verbindungen suchen

Da durch eine methodische Werkstoffauswahl Hybridstrukturen entstehen, müssen die Fügetechnologien den artungleichen Werkstoffen angepasst werden. Welche Fügemöglichkeiten es für Faserverbundwerkstoff/Metall- sowie Metall/Metall-Mischbauweisen gibt, wird Dr.-Ing. Jens Standfuß vom Fraunhofer IWS vorstellen. In seinem Vortrag werden mögliche Anwendungen in unterschiedlichen Bereichen des Maschinen- und Anlagenbaus sowie Automotive und Luftfahrt aufgezeigt und Aspekte der Auslegung wie Festigkeit, Korrosion und Leitfähigkeit im Zusammenhang mit der Fügetechnologie angesprochen.

Bauteile additiv fertigen

Eine Möglichkeit topologie- und formoptimierte Bauteile zu fertigen, ist die Additive Fertigung bzw. Additive Manufacturing (AM). Laut Prof. Dr.-Ing. Franz-Josef Villmer von der HS Ostwestfalen-Lippe bietet die Verbesserung der AM-Maschinen und -Prozesse heute zunehmend die Möglichkeit der direkten Fertigung von Endanwenderteilen. „Das Potenzial von AM lässt sich jedoch nur dann voll ausschöpfen, wenn die Konstruktion auf die durch AM erweiterte Gestaltungsfreiheit ausgerichtet ist und die Konstrukteure mit den Möglichkeiten und Beschränkungen vertraut sind“, so Villmer. In seinem Vortrag werden die derzeitigen Stärken und Schwächen der additiven Fertigung von Metall- und Kunststoffteilen dargestellt und Chancen für den Leichtbau aufgezeigt. (qui)

Anwendertreff Leichtbau Auf dem 3. Anwendertreff Leichtbau, der vom 4. bis 5. Dezember 2018 in Würzburg stattfindet, können sich Teilnehmer über den Konzept-, Struktur-, Material- und Fertigungsleichtbau informieren. Im Mittelpunkt stehen dieses Jahr die Bionik, die Verbundwerkstoffe, die Additive Fertigung und passende Fügetechnologien.
Weitere Informationen und die Möglichkeit zur Anmeldung: Anwendertreff Leichtbau

Hier bekommen Sie einen Eindruck zum Anwendertreff Leichtbau:

* Dipl.-Ing. Dorothee Quitter, Redakteurin Konstruktionspraxis

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