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Leichtbau-Gipfel 2017 „Diese Prozesskette leitet sich gerade erst her“

Autor: Christian Otto

Der Entwicklungsdienstleister EDAG hat sich insbesondere bei der additiven Fertigung in den vergangenen Jahren verdient gemacht. Dr. Martin Hillebrecht sieht hier sehr gute Perspektiven, wenngleich die Metallformung in ihren vielen innovativen Ansätzen vorerst dominant bleiben wird.

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Dr. Martin Hillebrecht gab einen umfassenden Einblick in den Leichtbau mit Multimaterialsystemen.
Dr. Martin Hillebrecht gab einen umfassenden Einblick in den Leichtbau mit Multimaterialsystemen.
(Bild: Stefan Bausewein)

Dr. Martin Hillebrecht von EDAG Engineering gab zu Beginn seines Vortrags einen umfangreichen Rückblick darüber, welche Handlungsfelder beim Leichtbau schon erschlossen wurden und adelte das Thema als „einen Stellhebel, der uns weiter begleiten wird, um Zukunftstechnologien zu implementieren.“ Hillebrecht wies vor allem auf das sich verändernde Spannungsfeld hin. Denn künftig werden elektrifizierte Antriebsstränge zu integrieren sein. Das habe klare Folgen für das Design und die Materialauswahl und damit auch für das Gewicht.

Robuste Prozesse als Ziel

In den vergangenen Jahren sei vor allem in die Faserverbund-Produktionstechniken investiert worden, also beispielsweise robuste Produktionsprozesse für Carbonwerkstoffe. „Das ist aus der Manufaktur in einen industriellen Maßstab überführt wurden“, so der EDAG-Ingenieur. Aber auch im Bereich der Stahlwerkstoffe, etwa durch Einführung der Warmumformtechnik, oder bei den Gusstechnologien im Leichtmetallbereich attestiert er deutliche Weiterentwicklungen. Bei der Produktion gehe es dabei laut dem Materialexperten vor allem um robuste Prozesse und Ressourceneffizienz: „Dort bieten sich auch Möglichkeiten die Energiekosten in der Produktionsanlage zu verringern“, sagte Hillebrecht.

Win-win-Situation

Doch aus diesen Entwicklungen seien auch neue Herausforderungen für die Produktions- und Werkstoffforschung entstanden. „Sie finden sich vor allem im Bereich der Multimaterialsysteme. Dort werden verschiedene Werkstoffe kombiniert, das heißt jeder Werkstoff mit seinen speziellen Vorteilen. Das Ganze soll eine Win-win-Situation ergeben, in der sich diese Konzepte ergänzen“, erklärt Martin Hillebrecht. Das Resultat sieht er in der Verkettung dieser Prozesse, wobei die Fügetechnik oder die Modellierung und Simulation dieser Abläufe die Herausforderungen der vergangenen Jahre darstellten.

Derzeit sind die Entwickler vor allem bei der Implementierung von zum Beispiel Organoblechen gefordert, die es mit ihren spezifischen Eigenschaften zu integrieren gilt. Am Ende sollen hochwertige Oberflächen stehen. Als Fortsetzung dieser Multimaterialsysteme nennt Hillebrecht die Hybridisierung. Hier geht es darum, Stahl mit Faserverbundwerkstoffen zu verbinden: „Auch wir haben hier einen eigenen Gehversuch gewagt, indem wir ein thermoplastisches Tape direkt auf eine metallische Oberfläche applizierten“, ergänzt der EDAG-Mann.

In diesem Feld gebe es einige Pfade die neue Perspektiven aufweisen um weiteres Gewicht einzusparen. Allerdings seien sie kostenmäßig herausfordernd. Hillebrecht sieht aber derzeit einige Ansätze am Markt, bei denen Multimaterialsysteme als Hybride bezahlbar werden könnten.

3-D-Druck als spannendes Feld

In einem Zwischenfazit ging der Experte davon aus, dass sich die Werkstoffplattformen weiterhin verbreiten werden. Dabei kämen neue Stahlgüten hinzu. Die Leichtmetalle seien aus seiner Sicht wiederum etwas für Fahrzeuge mit langen Lebenszyklen. Sie sind ein zentraler Bestandteil des Mischbaus. Daneben zogen Faserverbundwerkstoffe in den vergangenen Jahren mit ein und mit der Hybridisierung ergibt sich ein klarer Ausblick. Es kommen aber laut Hillebrecht noch andere Werkstoffe wie Biopolymere oder nachwachsende Rohstoffe hinzu.

Bei den Produktionsverfahren bleibt das „Metalforming“ auch künftig im Mittelpunkt. Doch Hillebrecht ergänzte: „Das Gießen aber auch der 3-D-Druck werden in den Randbereichen eine Rolle spielen können. Da sind wir gespannt wie es weitergeht.“ Mit dem Konzept Light Cocoon gebe EDAG einen Ausblick auf die Zukunft, in der eben auch die additive Fertigung und insbesondere der 3-D-Druck eine Rolle spielt: „Es ist ein Forschungsthema mit Champions in Deutschland. Aber diese Prozesskette leitet sich gerade erst her, sie erfindet sich selbst. Da gibt’s noch ganz viel Arbeit.“

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Über den Autor

 Christian Otto

Christian Otto

stellvertretender Chefredakteur, Redaktion AUTOMOBIL INDUSTRIE