Optimieren, kombinieren und generieren

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Hybridmaterialien als Alternative

Reicht eine Materialklasse für das angestrebte Leichtbauziel nicht aus, können zwei Werkstoffe innerhalb eines Bauteils kombiniert werden. Hier stellt das Organosandwich eine neue Entwicklung dar. Therm Hex Waben kombiniert dafür einen thermoplastischen Wabenkern mit thermoplastischen Deckschichten aus Organoblechen oder imprägnierten Geweben. Die so entstehende Sandwichbauweise erhöht die gewichtsspezifische Biegesteifigkeit und -festigkeit sowie die Beulsteifigkeit für flächige oder schlanke Bauteilbereiche.

Verbundwerkstoffe

Neue Sandwichs machen Leichtbau-Experten Appetit

Neben Hybridhalbzeugen wurden auch Verfahren für komplex geformte Werkstoffverbunde entwickelt, wie das PulPress-Verfahren von Evonik. Es kombiniert das Pressen und das Strangziehen. Ein Schaumstoffkern wird von Fasern umflochten, die anschließend mit Harz imprägniert werden. Das Gesamtsystem wird dann unter hoher Temperatur und Druck in die gewünschte Form gepresst. Damit hergestellte Verbundbauteile können laut Evonik um 75 % leichter als herkömmliche Stahlstrukturen werden.

Werkstoffverbund

Neues Verfahren ermöglicht komplex geformte Hybridstrukturen

Aber auch Leichtmetalle können mit Fasermaterialien einen Verbund bilden. Hierfür hat das Fraunhofer IFAM in den letzten Jahren eine neuartige Fügetechnologie im Druckguss entwickelt. Im Vergleich zu den konventionellen Verbindungstechniken bieten die Gussteile Vorteile bezüglich des Bauraums, geringerem Gewicht und galvanischer Entkopplung.

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