Leichtbau-Gipfel 2017

Bionischer Leichtbau in der Prozesskette

| Redakteur: Thomas Günnel

Bionische Optimierungen erlauben neue Leichtbau-Ansätze. Wie sich solche Optimierungen in die Prozesskette integrieren lassen, zeigen Hirschvogel und das Alfred-Wegener Institut auf dem Leichtbaugipfel 2017.
Bionische Optimierungen erlauben neue Leichtbau-Ansätze. Wie sich solche Optimierungen in die Prozesskette integrieren lassen, zeigen Hirschvogel und das Alfred-Wegener Institut auf dem Leichtbaugipfel 2017. (Bild: Alfred-Wegener-Institut)

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Die additive Fertigung erlaubt neue Leichtbau-Ansätze – inspiriert von der Natur. Wie sich solche Optimierungen in die Prozesskette integrieren lassen, zeigen Hirschvogel und das Alfred-Wegener Institut auf dem Leichtbaugipfel 2017.

Leichtbau findet statt durch den Einsatz neuartiger Werkstoffe, weiterentwickelte klassische Fertigungsverfahren und deren Kombination. Mittels additiver Fertigung (AM) vor allem mit metallischen Werkstoffen, und basierend auf natürlichen Vorbildstrukturen, lassen sich vollständig neue Strukturen herstellen. Am Beispiel einer Fahrwerkskomponente zeigen die Hirschvogel Automotive Group und das Alfred-Wegener-Institut des Helmholtz-Zentrums für Polar- und Meeresforschung auf dem Leichtbaugipfel am 9. und 10. März in Würzburg, wie sich diese Optimierungen in die Prozesskette integrieren lassen.

In die Prozesskette integrieren

In einem gemeinsamen Forschungsprojekt haben die Partner die Anwendung neuer Entwicklungs- und Optimierungswerkzeuge auf Möglichkeiten und Grenzen ihrer Integration in die Prozesskette der additiven Fertigung untersucht. Die Basis des Leichtbau-Verfahrens war dabei das Verfahren „Evolutionary Light Structure Engineering“ (ELiSE) – das konstruktiven Leichtbau nach dem Vorbild der Natur erlaubt. Dahinter verbirgt sich ein patentierter, bionischer Produktentstehungsprozess für Leichtbaulösungen. Als Demonstratorbauteil dient im Forschungsprojekt eine Fahrwerkskomponente aus Aluminium. Neben einem deutlich geringeren Gewicht ging es vor allem um die belastungsoptimierte Konstruktion von Gitterstrukturen. Außerdem lag der Fokus der Forschungsarbeit auf der fertigungsgerechten Gestaltung des Bauteils und auf der verfahrensspezifischen Auslegung von Stützstrukturen.

Die Entwicklungsergebnisse sollen als Schritt zu einer vollständigen Abdeckung des AM-Entwicklungsprozesses dienen: von der Bauteileauslegung, über die Produktionsvorbereitung und additive Fertigung bis zur Nachbearbeitung des Bauteils. Im Tandem-Vortrag gehen Daniel Siegel, Gruppenleiter Anwendung, Abteilung Bionischer Leichtbau am Alfred-Wegener-Institut, und Michael Dahme, Leiter Hirschvogel „Tech Solutions“, auf die eingesetzten Entwicklungs- und Optimierungsmethoden ein. Gleichzeitig erläutern sie den Ansatz einer umfassenden Prozesskette – von der Entwicklung bis zur Bauteilfertigung.

Konkrete Anwendungsbeispiele, Vorträge und persönliche Gespräche zum automobilen Leichtbau stehen im Mittelpunkt des »Automobil Industrie«-Leichtbaugipfel am 9. und 10. März in Würzburg: www.leichtbau-gipfel.de

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