Konstruktive und simulative Produktentwicklung im Leichtbau

Moderne Konstruktionsmethodiken fördern eine systematische Herangehensweise, bei der durch passgenaue Methoden kontinuierlich Konzepte und Prototypen verbessert werden. In Kombination mit simulativen Methoden wie der Finite-Elemente-Methode (FEM) oder der Computational-Fluid-Dynamics (CFD) lassen sich effizient anforderungsgerechte Produkte in verschiedenen Branchen entwickeln.

Besondere Mehrwerte bietet die zunehmend eingesetzte Multi-Material-Bauweise. Diese ermöglicht, die Vorteile verschiedener Werkstoffe optimal zu nutzen und eine gezielte, bauteilspezifische Steuerung von Festigkeit, Steifigkeit und weiteren Kenngrößen zur signifikanten Massenreduktion.

Wir unterstützen Sie bei der Entwicklung innovativer, leichter und leistungsstarker Produkte, die den Anforderungen des modernen Marktes gerecht werden!
 

Bericht aus der Praxis – Ressourceneffiziente Herstellung gewichtsoptimierter, modularer Leichtbaustrukturen am Beispiel typischer Maschinenbauteile

Im Forschungsprojekt »RegemoLe« wird ein Verfahren zur automatisierten Ableitung topologieoptimierter Strukturen in Differentialbauweise entwickelt. Dadurch können standardisierte Halbzeuge genutzt werden, was insbesondere die kosteneffiziente Fertigung leichtbaugerechter Bauteile mit geringer und mittlerer Stückzahl ermöglicht. Anhand typischer Maschinenbauteile wird die zugehörige, neuentwickelte Konstruktionsmethodik sowie der Topologieoptimierungsansatz praxisnah validiert.
 

Bericht aus der Praxis – Einsatz neuer Werkstoffe für Zerspanungswerkzeuge

Offenporiger Aluminiumguss bietet gegenüber Vollmaterial desselben Werkstoffes einen Gewichtsvorteil von bis zu 60 %. Dieser aluminiumhybride Werkstoff kann mit frei wählbaren Porengrößen in einem kostengünstigen  Kokillengussverfahren hergestellt werden. Wir untersuchen die Einsetzbarkeit des Werkstoffes für Werkzeuge zur spanenden Bearbeitung von Metall, Kunststoff und Holz. Neben dem reduzierten Gewicht verbessert die hohe Dämpfung des Werkstoffes den Werkzeugeinsatz. Ein weiterer Vorteil ist die Bearbeitungsmöglichkeit mit dem bestehenden Maschinenpark, die vollständige Recyclebarkeit und die Akzeptanz des Werkstoffes Aluminium beim Endkunden.
 

Bericht aus der Praxis – Wirtschaftliches Leichtbaukonzept für einen Flüssigwasserstoff-Tank auf Basis hybriden Materialeinsatzes

Es wurde ein Tankkonzept aus einem austauschbaren Aluminiuminnentank in Blechleichtbauweise und einem teilbaren CFK-Außentank entwickelt. Der Innentank, der Wasserstoff und damit der Versprödung ausgesetzt ist, soll austausch- und vollständig recyclebar sein. Dies, sowie eine kostengünstige Herstellung, ermöglicht der Aluminiumwerkstoff. Undichtigkeiten am Innentank können problemlos repariert werden, während der Außentank beliebig oft wiederverwendet werden kann. Konstruktive Maßnahmen kompensieren die unterschiedlichen Wärmegänge der beiden Werkstoffe und vereinen die Wärmeisolierfähigkeit eines klassischen Dewaregefäßes mit einer doppelwandigen Tankstruktur für hohe mechanische Belastungen, wie sie in der Luftfahrt auftreten.