Leichtbau-Gipfel 2014 Jede Komponente reduziert das Gewicht

In der Fachsession „Komponenten“ auf dem Leichtbau-Gipfel 2014 in Würzburg stellten insgesamt fünf Experten von den Unternehmen Optris, BASF, Semcon und Delignit Produkte vor, die auf verschiedene Weise zum automobilen Leichtbau beitragen.

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Felss Group GmbH

ARRK Engineering GmbH

GF Casting Solutions AG

Die Moderation der Fachsession übernahm Dr.-Ing. Thomas Heber von der TU Dresden. Erster Vortragender war Dr.-Ing. Ulrich Kienitz von der Firma Optris, die zu den führenden Unternehmen auf dem Gebiet der berührungslosen Temperaturmessung zählt. Das Produktprogramm umfasst Handthermometer, stationäre Industriethermometer sowie Infrarotkameras.

Thema des Vortrags war die thermische Prozessoptimierung und Qualitätskontrolle bei der Fertigung von Carbonfaser-Komponenten mit Wärmebildgeräten und Infrarotthermometern. Dabei erfasst ein Infrarotsender nach dem Fügevorgang, ob eine Wärmequelle die Verbindungsstelle des Bauteils korrekt durchfährt. Dies erlaubt den Rückschluss auf die Qualität der Verbindung. Der Vorteil liegt in der berührungslosen Messmethode. Mithilfe der Infrarotsensoren lässt sich außerdem die Beschaffenheit der Oberfläche eines Bauteils kontrollieren. Bei erhöhten Temperaturen liegt zumeist eine Beschädigung vor.

„Die Temperatur ist einer der wichtigsten Prozessparameter, über den sich andere Parameter indirekt messen lassen. Wir bewerten die thermische Wärmeleitfähigkeit von z. B. einer Oberfläche an einer beliebigen Stelle und ziehen daraus die entsprechenden Rückschlüsse“, resümierte Kienitz am Ende seines Vortrags.

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Chemie Simulation

Oliver Geiger und Andreas Wüst vom Chemieriesen BASF stellten im zweiten Vortrag der Session das Simulationswerkzeug Ultrasim vor. Die Bewertung von Bauteilkonzepten auf virtueller Basis reicht dabei von der Auswahl der passenden BASF-Werkstoffe und entsprechenden Materialmodellen über den virtuellen Prototyp, den optimalen Herstellungsprozess bis zum fertigen Serienbauteil. Das Bauteil kann so zielgerichtet auf spezifische Anforderungen ausgelegt werden.

Magnesium kommt

Der dritte Vortrag von Dr. Stephen Rudzewski von Semcon stand ganz im Zeichen des Werkstoffs Magnesium. Exemplarisch erläuterte er unter anderem zwei Semcon-Projekte, in denen jeweils eine Motorhaube und eine B-Säule aus dem besonders leichten ME100 konstruiert wurden. Die Motorhaube war dabei bereits nach 5 Monaten einbaufertig, die Fußgängerschutz HIC-Werte befanden sich auf Serienniveau, die Steifigkeiten aller acht Lastfälle waren um 6 bis 30 Prozent besser als die Serienausfertigung und die HIC-Streuungen zwischen Simulation und Versuch waren ebenfalls sehr gering, erklärte Rudzewski. Außerdem ergab sich ein sehr gutes Abschneiden bei Vergleichsfahrten, das ZB Innengerippe war um 50 Prozent leichter als die Serie und das Kostenpotential für Großserie sei günstiger als bei Aluminium.

Bei dem Projekt B-Säule sollte gezeigt werden, dass hochbeanspruchte, komplexe Magnesiumbauteile möglich sind und ME100 selbst gegen Stahl konkurrieren kann. Das ganze ist eine Weiterentwicklung eines ME100-B-Säulen-Konzeptes von 2011. Insgesamt beträgt die Gewichtsersparnis ein Kilogramm. „Das Ziel war aber primär zu zeigen, dass dieses Bauteil in Magnesium realisierbar ist“, so Rudzewski.

Leicht und ökologisch: Naturfasern

Im vierten und letzten Vortrag der Session präsentierte Markus Büscher von der Firma Delignit, welche Vorteile Naturfasern als Leichtbauwerkstoff bieten können. Das aus Hanf, Kenaf und Holzfasern gefertigte Leichtbausystem „Dunacore“ beispielsweise ist eine Sandwichkonstruktion aus nachwachsenden Rohstoffen für tragende Anwendungen. Büscher stellte sechs Produkthighlights in der Vordergrund: nachhaltig, nachwachsend, CO2-neutral, ultraleicht, freitragend und recyclebar. Das Gewicht beträgt zirka 4,0 kg/m² und die Biegesteifigkeit des Formteils liegt < 10 mm bei 500 N und 30 mm Prüfstempel. Einsatz findet das Produkt u. a. im Bereich von PKW-Kofferraumböden.

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