Konstruktiver Leichtbau

Die primäre Anforderung an eine Struktur, die in Leichtbauweise konzipiert wird, stellt die Erfüllung der Funktionalität dar. Dies bedeutet zunächst, dass die zulässigen Belastungen nicht überschritten und die Anforderungen an Steifigkeit, dynamische Nachgiebigkeit, Festigkeit, Temperaturfestigkeit und Lebensdauer erfüllt werden. Leichtbaukonstruktionen zeichnen sich darüber hinaus dadurch aus, dass die Erfüllung dieser Ansprüche mit einer Optimierung des Bauteilgewichts einhergeht.

Bei dem Versuch, sowohl die Erfüllung der Funktionalität als auch die Optimierung des Bauteilgewichts zu gewährleisten, ergeben sich besondere Herausforderungen, die oftmals mit einem höheren konstruktiven und finanziellen Mehraufwand verbunden sind. Dennoch überwiegen die positiven Aspekte beim Einsatz von Leichtbauwerkstoffen und -konzepten bei Fertigungsmitteln und -anlagen, wodurch vor allem die technologischen Eigenschaften verbessert werden können.

Beispielsweise kann bei bewegten Komponenten in Fertigungsmaschinen, Montagesystemen und weiteren Produktionsmitteln durch ein geringeres Eigengewicht eine höhere Dynamik und damit eine gesteigerte Leistungsfähigkeit bei gleichzeitig niedrigem Energieverbrauch realisiert werden. Darüber hinaus erhöhen wir durch den Einsatz von Faserverbundwerkstoffen die Systemdämpfung, verbessern die thermischen Eigenschaften und steigern ganz allgemein die Leistungsfähigkeit der Fertigungsmittel.

 

Auslegung von Faserverbundwerkstoffen

Bei Anwendungen, bei denen konventionelle Werkstoffe hinsichtlich Festigkeit und erreichbarer Steifigkeiten an ihre Grenzen stoßen, können Faserverbundwerkstoffe eine interessante Alternative sein. Wir haben ein umfassendes Verständnis für den Werkstoff.

 

FEM-Simulation

Rechnerische Optimierung und Auslegung von Komponenten und Systemen aus dem Maschinen-, Anlagen und Gerätebau: Dadurch können wir bereits in der Konzeptphase eines Entwicklungsprozesses optimale Produkteigenschaften generieren.

 

Konstruktionsmethodik

Wir analysieren systematisch und identifizieren Leichtbaupotenziale von Maschinen, Anlagen und Geräten mit den Zielgrößen Gewicht, Steifigkeit, Dämpfung und Kosten.

 

Parametrische Optimierung

Durch die Nutzung parametrierter CAD-Modelle und der Variation deren Parameter können wir die statischen, dynamischen und ökonomischen Eigenschaften einer Struktur bereits in der Konzeptphase eines Entwicklungsprozesses verbessern.

 

Topologieoptimierung

Wir arbeiten mit einem entwicklungsbegleitenden, rechnerischen Werkzeug zur Erarbeitung von Gestaltungsvorschlägen für erste Entwürfe von Komponenten und Bauteilen während des Konstruktionsprozesses.