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Leichtbau-BW Konferenz

Massiv unter 3D-Druck – der Schlüssel zum Trend-Leichtbau

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Vom Leichtbau-Trend zum „Trend-Leichtbau“

„Dank der Leichtbauwerkstoffe und -materialien können wir heute mit weniger Gewicht höhere Belastbarkeit und bessere Funktionalität erreichen“, so der stellvertretende Aufsichtsratsvorsitzende, Baden-Württembergs Wirtschaftsminister Nils Schmid. Damit erschlössen sich nicht nur enorme wirtschaftliche Potenziale, man könnte damit auch die Ressourceneffizienz erhöhen. Außerdem sichere die Leichtbaubranche viele hochwertige Arbeitsplätze und damit auch die industrielle Leistungsfähigkeit Baden-Württembergs. Die Landesagentur Leichtbau BW leistet laut Schmid als Koordinatorin für Technologietransfer, Forschung für Aus- und Weiterbildung und als Ansprechpartnerin für viele kleine und mittlere Unternehmen einen wichtigen Beitrag für den Leichtbau.

„Die Potenziale des konventionellen Leichtbaus sind zumindest in der Automobilindustrie bekannt und werden voraussichtlich innerhalb der nächsten zwei Fahrzeuggenerationen gehoben werden“, führte der Geschäftsführer der Leichtbau BW GmbH, Wolfgang Seeliger, an. Nun stehe mittelfristig ein grundsätzlicher Umbruch an, der einen Schwerpunkt auf Konzept-Leichtbau lege. Neuartige Konzepte im Leichtbau führen beispielsweise zu besseren Produkten mit höherer Leistungsfähigkeit, was sich auch in mehr Umsatz für die Unternehmen bemerkbar macht, wie Seeliger anmerkt. Weitere wichtige Aspekte des Wandels im Leichtbau seien Prozess-Innovationen sowie die Digitalisierung der Wertschöpfungskette.

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Leichtbau erfährt Wandelprozess

Als Vorbild für Konzept-Leichtbau führte Seeliger etwa die Radaufhängung beim Porsche 918 Spyder an. Dabei wurden die Funktionen von Radträger, Radnabe, Radlager und Gelenkwelle integriert, was an den Achsen acht Kilogramm Gewicht einspart. Generell hat die Gewichtsreduktion bei dem Sportwagen mehr Dynamik und Performance zur Folge.

Eine beispielhafte Prozess-Innovation sieht die Leichtbau BW etwa in Werkzeugen der Aalener Mapal Dr. Kress KG. Diese sogenannten Außenreibahlen werden mithilfe von 3D-Druck gewichtsoptimiert und materialsparend in Serie produziert. Additive Fertigungsverfahren bieten hohe Gewichtseinsparungspotenziale durch bislang nicht machbare und damit revolutionäre Möglichkeiten für Strukturdesign.

Die Vorteile einer durchgängigen Datenkommunikation entlang der gesamten Wertschöpfungskette liegen nach Angaben des Geschäftsführers in einer "drastisch verkürzten time-to-market" durch schnellere Entwicklungszeiten. Auch seien bionische Strukturoptimierungen möglich wie etwa bei einem von der Leiber Group aus Emmingen-Liptingen entwickelten Luftbalgträger, dessen Gewicht auch durch Materialsubstitution um mehr als 50 % habe reduziert werden können.

Neben der Unterstützung von Industrie und Forschung beim anstehenden Wandel im Leichtbau widmet sich die landeseigene Agentur auch der Förderung von Innovation etwa durch Technologietransfer. In einem Anwendungsbeispiel aus dem Maschinenbau, bei dem Leichtbau-Konstruktions-Know-how in einem Maschinenbau-Unternehmen angewandt wurde, konnten an einer Maschinenkomponente durch Topologieoptimierung eine Materialeinsparung von rund 30 % sowie eine Kostenreduktion in Höhe von knapp 7 % erreicht werden.

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