Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Enorm leicht, stark dämpfend und gut umformbar

03.09.2015

Ein neuer Schichtverbundwerkstoff aus Blech vereint eine gute Schalldämpfung mit den Vorzügen einer gezielt einstellbaren Steifigkeit – bei sehr geringem Gewicht. Das Patent ist erteilt. Die TLB GmbH sucht im Auftrag der Erfinder und der Universität Stuttgart jetzt Partner aus der Industrie für die Markteinführung dieses neuartigen Hybrid-Werkstoffes.

Das von Forschern der Universität Stuttgart neuentwickelte hybride Halbzeug „Bolight“ bietet gute Dämpfungseigenschaften bei niedrigem Flächengewicht. Es besteht aus zwei dünnen Blechen, von denen eines mit Sicken versteift ist. Das andere Blech wird eben aufgeklebt, damit ist der Verbund auch optisch schön anzusehen.


U-Kanal mit einseitig eingebrachten Sicken im Bodenbereich.

Foto: Institut für Umformtechnik (IFU), Universität Stuttgart


Streifen im Querschnitt, der einseitig versickt ist. Die schwarze Füllung stellt Klebstoff dar, darunter liegt ein weiterer einseitig versickter Blechstreifen quer.

Foto: Institut für Umformtechnik (IFU), Universität Stuttgart

Zwischen den Blechen befindet sich eine viskoelastische Schicht, die gleich mehrere Funktionen erfüllt: Sie hält die Bleche zusammen, wirkt also wie ein Klebstoff, und dämpft Schwingungen. Zudem erhöht sie die Steifigkeit des Verbunds durch die einseitig gezielt eingebrachten Sicken. Neu sind die einzelnen Komponenten nicht, doch einen umformbaren Verbund aus einer ebenen Blechlage, Sickenblech und viskoelastischer Zwischenschicht gab es bislang nicht.

„Der neue Werkstoff vereinigt die Vorteile der einzelnen Elemente. Zudem entstehen durch die Kombination weitere gewünschte Eigenschaften wie eine gezielt einstellbare Steifigkeit“, erklärt Professor Dr.-Ing. Mathias Liewald, Direktor des Instituts für Umformtechnik (IFU) an der Universität Stuttgart.

In einer rund dreijährigen Forschungsarbeit entstand am IFU der neue Verbundwerkstoff „Bolight“. Diplom-Ingenieur Christian Bolay tüftelte mit seinem Team so lange an der Kombination aus Blech und Klebematerial, bis er eine optimale Kombination gefunden hatte, die extrem leicht und doch sehr steif ist.

Der neue Verbundwerkstoff erwies sich in den folgenden Entwicklungsarbeiten zudem als leicht umformbar und gut dämpfend. Zu verdanken ist dies der viskoelastischen Schicht, die einerseits Schwingungen reduziert und andererseits mit der geringen Dicke in unversickten Bereichen nahezu die gleiche Umformbarkeit wie monolithische Bleche aufweist.

Durch die Kombination dieser Eigenschaften eröffnen sich für dieses neue Produkt zahlreiche Einsatzgebiete. „In der Automobilindustrie könnte man den Werkstoff ebenso verwenden wie im Baugewerbe oder bei der Produktion von Computern. Er ist überall dort von Vorteil, wo ein gutes Verhältnis von Gewicht und Steifigkeit sowie eine hohe akustische Dämpfung gefordert sind“, erklärt Erfinder Dr.-Ing. Christian Bolay.

Der neue Verbundwerkstoff bietet noch eine weitere Besonderheit: Durch die nur einseitig angebrachten Sicken ist eine Seite des Verbunds eben. Dadurch lassen sich beispielsweise Verkleidungen und Außenwände von Maschinen und Schaltschränken optisch sehr ansprechend gestalten.

Am IFU in Stuttgart gibt man sich mit dem Status quo allerdings noch nicht zufrieden. „Wir forschen weiter“, erklärt Professor Liewald. Insbesondere die Umformbarkeit des Verbunds soll noch weiter verbessert werden. „Wir möchten herausfinden, wo die Grenzen liegen“, erklärt der Produktionstechniker, der Mitglied in zahlreichen nationalen und internationalen Fach- und Forschungsgesellschaften ist.

Seit mehr als 50 Jahren wird an seinem Institut auf den Gebieten der Blech- und Massivumformung intensiv geforscht. An dem international renommierten Institut haben Liewald und seine Vorgänger mehrere innovative Umformverfahren entwickelt und zahlreiche neuartige Umformeinrichtungen konzipiert und realisiert.

Seit seinem Amtsantritt vor rund zehn Jahren legt Professor Liewald besonderen Wert auf eine fundierte und anwendungsnahe Lehre. Die Vorlesungen, Seminare und Exkursionen richten sich an Studierende der Studiengänge Maschinenwesen, Fahrzeug- und Motorenbau, technische Betriebswirtschaftslehre, Automatisierungstechnik, Technologiemanagement und Werkstoffwissenschaften.

„Der von Professor Liewald und Dr. Bolay entwickelte Verbundwerkstoff ermöglicht mit seinen neuen Eigenschaften Kosteneinsparungen durch Leichtbau am Produkt und wird ausschließlich aus Standardprodukten hergestellt. Neu ist die Kombination der einzelnen Werkstoffe in dem Produkt Bolight, sie führt zu dem geringen Gewicht bei gleichzeitig hoher Dämpfung der Geräusche.

Außerdem lassen sich die neuen Dämpfungsbleche in unversteiften Bereichen einfach umformen“, erklärt Dr. Florian Schwabe, Leiter des Bereichs Physical Science bei der Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH in Karlsruhe. Die TLB GmbH unterstützt Erfinder, Hochschulen und Unternehmen bei der Patentierung innovativer Ideen und der Umsetzung in marktfähige Produkte.

Bei der Weiterentwicklung des neuentwickelten hybriden Halbzeugs käme ein Partner aus der Industrie sehr gelegen. Interessant sei die Erfindung vor allem für Lieferanten von Blechkomponenten und Maschinenhersteller sowie für die Automobil- und Computerindustrie, meint Dr. Florian Schwabe. Je nach konkreter Anforderung und gewünschtem Einsatzgebiet könne Bolight mit Stahl- oder Aluminiumblechen gefertigt werden, in die einseitig mehr oder weniger spezifisch ausgestaltete Sicken eingebracht sind und die mit einer mehr oder weniger dünnen viskoelastischen Schicht verbunden werden.

Weitere Informationen:

http://www.tlb.de
http://www.ifu.uni-stuttgart.de/

Annette Siller | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Berichte zu: Blech Dämpfung IFU Schwingungen Steifigkeit TLB Umformbarkeit

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Beschichtung lässt Muscheln abrutschen
18.08.2017 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

nachricht PKW-Verglasung aus Plastik?
15.08.2017 | Technische Hochschule Mittelhessen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer IPM präsentiert »Deep Learning Framework« zur automatisierten Interpretation von 3D-Daten

22.08.2017 | Informationstechnologie

Globale Klimaextreme nach Vulkanausbrüchen

22.08.2017 | Geowissenschaften

RWI/ISL-Containerumschlag-Index erreicht neuen Höchstwert

22.08.2017 | Wirtschaft Finanzen