Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fertigungstechnik und Leichtbau auf der EMO Hannover 2007

14.09.2007
Vor dem Hintergrund des weltweit zunehmenden Ausstoßes an klimaschädlichem CO2-Gas gewinnt die Diskussion um eine Reduktion des Treibstoffverbrauchs im Verkehrswesen zunehmend an Bedeutung. Dabei werden als wesentliche Ursachen für den Kohlendioxid-Ausstoß im PKW Bereich vor allem der hohe Kraftstoffverbrauch aufgrund der Motorisierung und des hohen Gewichts der Fahrzeuge gesehen. Der VDW veranstaltet auf der EMO 2007 ein Leichtbau-Symposium. Die Veranstaltung findet am 18. September von 10 bis 16 Uhr im Convention Center, Saal 3A und 3B, auf dem Gelände der Hannover-Messe statt.

Um eine Reduktion des CO2-Ausstoßes auf den von der Politik geforderten Wert von 140 g pro Kilometer zu erzielen, ist die konsequente Anwendung von Leichtbaustrategien zur Reduktion des Fahrzeuggewichts und damit einhergehend der notwendigen Motorisierung bei der Fahrzeuggestaltung und -auslegung zielführend und notwendig.

Zur Anwendung kommen dabei die drei wesentlichen Leichtbaustrategien:

Stoffleichtbau: Austausch des ursprünglichen Werkstoffs durch einen anderen Werkstoff mit besseren gewichtsspezifischen Eigenschaften. Dies kann zum Beispiel durch die Substitution von konventionellen Stahlwerkstoffen durch neuartige, höherfeste Stähle, hochfeste Aluminiumlegierungen oder Kohlefaser-Verbundwerkstoffe geschehen.

Formleichtbau: Anpassung der Werkstoffverteilung in der Tragstruktur. Durch gezielte Adaption der Werkstückmassen an die Belastungssituation werden Bereiche höherer Belastung verstärkt, während in gering ausgenutzten Bereichen Blechdicken oder Wandstärken reduziert werden. Beispielhaft hierfür sind sogenannte Tailored Components, bei denen es sich um Platinen handeln kann, die aus Blechen unterschiedlicher Blechstärke oder unterschiedlicher Werkstoffgüte zusammengeschweißt werden.

Bedingungsleichtbau: Gewichtseinsparung durch genaue Analyse der auftretenden Einsatzbedingungen und der Zuverlässigkeit der Gesamtkonstruktion. Durch gezielte Ermittlung auftretender Unsicherheiten bezüglich der Belastung wird der benötigte Werkstoffbedarf eingegrenzt und im Gegensatz zur Ursprungskonstruktion reduziert. Auslegungsbedingte Sicherheitsreserven können durch genauere Kenntnis der Einsatzbedingungen reduziert werden.

Typischerweise findet häufig eine Kombination aller drei Strategien Anwendung. Aus diesem Grund umfasst der Leichtbau sowohl die Bauteilauslegung und Konstruktion, die Fertigungsplanung und -technik sowie die Werkstoffkunde. Es handelt sich daher um eine multidisziplinäre ingenieurtechnische Konstruktionstechnik, die unter integrativer Nutzung aller konstruktiven, werkstoff- und fertigungstechnischen Mittel bei einer Gesamtstruktur und bei deren Elementen die Masse reduziert und die Gebrauchsgüte erhöht.

Leichtbau muss kein Kostentreiber sein

Dabei führt die Anwendung von Leichtbauprinzipien nicht notwendigerweise zu steigenden Herstellungskosten der Baugruppen oder des Gesamtproduktes. Vielmehr lassen sich durch die Einsparung von Werkstoff oder die Verkürzung von Prozessketten durch Funktionsintegration die Herstellungskosten deutlich reduzieren (Sparleichtbau). Betrachtet man darüber hinaus die Reduktion der Kosten für den späteren Betrieb, wird, wie z.B. im Bereich Luft- und Raumfahrt, auch einer Erhöhung der Herstellkosten zugunsten reduzierter Treibstoffkosten oder erhöhter Zuladung in Kauf genommen. In diesem Fall spricht man von Öko- bzw. Zweckleichtbau. Als Kennziffern tolerierter Mehrkosten für eine Gewichtsminimierung gelten ca. 5 euro/kg im Automobilbau, 250-500 Euro/kg in der Luftfahrt und 5000 Euro/kg in der Raumfahrt.

Unterschiedlichste Leichtbaukonzepte kommen zum Einsatz

In diesem Zusammenhang spielt die Fertigungstechnik im Allgemeinen und die Entwicklung innovativer Fertigungsverfahren zur Herstellung leichterer Bauteile im Besonderen eine maßgebliche Rolle. Durch die vielfältigen Randbedingungen von der Kleinstserie zur Massenfertigung und Bauteilabmessungen im Mikro- und Makrobereich bekommt der Einsatz unterschiedlichster Leichtbaustrategien ökonomische, ökologische und funktionale Relevanz.

Aktuelle Trends in der Anwendung von Leichtbaustrategien sind unter anderem

Fertigungsprozesse, bei denen die positiven Eigenschaften unterschiedlicher Werkstoffe kombiniert werden (z.B. Kunststoff-Metall-Verbunde, Sandwich-Bauteile oder faserverstärkte Werkstoffe),

hybride Fertigungsprozesse, bei denen verschiedene Fertigungsverfahren kombiniert werden (z.B. hybride Fügeverfahren oder gemeinsame Umformung eines Kunststoff-Metall-Verbundes),

die Erforschung neuartiger Werkstoffe (z.B. „Nano“-Materialien),

die Weiterentwicklung rechnergestützter Design- und Auslegungsstrategien (z.B. Topologieoptimierung oder Berücksichtigung der Mikrostruktur) oder die die Anwendung von Prinzipien der Bionik zur Bauteil- bzw. Produktgestaltung.

Ansprechpartner:

Dr.-Ing. Marco Schikorra, Institut für Umformtechnik und Leichtbau (IUL), Universität Dotmund, Tel. (0231) 755-2630, Fax (0231) 755-2489, marco.schikorra@iul.uni-dortmund.de

EMO Hannover: Leichtbau-Symposium am 18. September

Jürgen Schreier | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/konstruktion/werkstoffe/metalle/articles/93053/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht rollFEED® Turning auf EMAG Maschinen: Tempomacher für die Drehbearbeitung
17.10.2017 | EMAG GmbH & Co. KG

nachricht Schuler-MSC2000-Dual-Servopresse am Fraunhofer IPT für Werkzeugtests und Entwicklungsprojekte
17.10.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise