Der Leichtbau wird digital

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Das Lightweight Technologies Forum (10. bis 12. September im Rahmen der Composites Europe) diskutiert digitale Prozessketten bei Verbundwerkstoffen.

Wie der Leichtbau zu effizienteren Autos, Flugzeugen und Maschinen beiträgt, zeigt das Lightweight Technologies Forum (LTF) vom 10. bis 12. September 2019 im Rahmen der Composites Europe in Stuttgart. Im Mittelpunkt des Forums steht die wirtschaftliche Umsetzung des materialübergreifenden und ganzheitlichen System-Leichtbaus. Der Weg dorthin führt über die Digitalisierung der Prozesskette.

Von der Idee bis zum Bauteil – das ist der Weg, den das Lightweight Technologies Forum aufzeigen will. Dazu bringt das Forum in Stuttgart aktuelle Leichtbau-Projekte zusammen, unter anderem aus dem Automobilbau, der Luft- und Raumfahrt und dem Maschinenbau – jenen Branchen, die durch ihre hohen Anforderungen an Materialien, Sicherheit und Zuverlässigkeit als Impulsgeber gelten. Die Gemeinsamkeit der vorgestellten Projekte: Eine durchgängig digitale Prozesskette trägt entscheidend zu deren Umsetzung bei. Ein weiterer Schwerpunkt sind Verbindungs- und Fügetechniken im Multimaterial-Leichtbau.

„Das Lightweight Technologies Forum versteht sich auch als branchen- und materialübergreifende Ideenschmiede, in der die Beteiligten über neue Konzepte nachdenken. Dazu holen wir erfolgreiche Vorzeige-Projekte nach Stuttgart“, sagt Olaf Freier, der beim Veranstalter Reed Exhibitions das Programm des Forums verantwortet.

Digitalisierung und Bionik gewinnen an Bedeutung

Unterstützung bei der Gestaltung des Forums kommt von der Automotive Management Consulting (AMC). Das Beratungshaus hat sich auf Leichtbaustrategien, Prozesse und Strukturen in der Automobilindustrie spezialisiert. „Leichtbau erfordert ein übergreifendes, systemisches Denken“, sagt Rainer Kurek, Geschäftsführer der AMC. „Vor allem aber ist die Digitalisierung der Prozesskette ein entscheidender Faktor. Nur durch eine simulationsgetriebene Gestaltung entstehen konkurrenzfähige Leichtbau-Produkte, die Prozess-Sicherheit garantieren, in der Entwicklung wesentlich kostengünstiger sind und vor allem schneller auf den Markt kommen“,  so Kurek weiter.

„Ultralight in Space“: Leichtbau in der Raumfahrt

Vorreiter in Sachen Ultra-Leichtbau ist seit jeher die Raumfahrt. Die neuesten Trends in diesem Bereich werden derzeit mittels einer Marktstudie untersucht, die AMC gemeinsam mit dem luxemburgischen Raumfahrt-Zulieferer Gradel durchführt. Ihre Ergebnisse werden am 10. September 2019 erstmals im LTF auf der Composites Europe in Stuttgart vorgestellt.

„Auch wenn die Raumfahrt eine Nischen-Branche ist: Technische Lösungen, die hier den hohen Material-Ansprüchen genügen, beeinflussen künftig auch andere Industrien. Darum ist es wichtig, die Leichtbau-Strategien, Prozesse, Strukturen und Werkstoffe dieses Marktes zu kennen“, ist sich Rainer Kurek sicher. Wie wichtig die Raumfahrt für die Entwicklung neuer Technologien ist, unterstreicht auch Claude Maack, Geschäftsführer von Gradel: „Sämtliche Bauteile sind extremen Bedingungen ausgesetzt. Bereits beim Raketenstart müssen sie hohen Beschleunigungskräften standhalten. Im Weltall müssen die Materialien der Strahlenbelastung widerstehen – und das über viele Jahre. Dazu kommen die hohen Temperaturunterschiede zwischen -185 und 200 °C – alle paar Stunden im Wechsel von einem zum anderen Extrem.“

Composites ersetzten Metalle

Den größten Marktanteil unter den Leichtbauwerkstoffen haben derzeit Metalle – das größte Wachstumspotenzial wird aber den Faserverbundwerkstoffen zugeschrieben. Sie spielen ihre Stärken im Leichtbau immer öfter aus. Im Ausstellungsbereich zeigt das LTF, wie glasfaserverstärkte (GFK) und carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) im Materialmix mit anderen Werkstoffen ihre Stärken in hybriden Strukturbauteilen zur Geltung bringen.

Zu sehen ist unter anderem ein Ultraleichtbausitz der Automotive Management Consulting (AMC), Alba Tooling & Engineering sowie die CSI Entwicklungstechnik. Der Ultraleichtbausitz wiegt nur 10 kg, ein besonderes Wickelverfahren macht es möglich: eine mit Harz imprägnierte Endlosfaser, mit der Bauteile belastungsgerecht gewickelt werden (xFK in 3D“-Prozess). Vor wenigen Wochen wurde der Prototyp der Öffentlichkeit präsentiert und mit dem German Innovation Award ausgezeichnet.

In der benachbarten Lightweight Area präsentieren Aussteller auf der Composites Europe weitere Leichtbau-Lösungen, darunter Strukturbauteile, Halbzeuge, technische Textilien, Klebstoffe und Kunstharze für den Automobilbau und die Luftfahrt- und Raumfahrt. Insgesamt treffen die Besucher des Lightweight Technologies Forum und der Composites Europe auf 300 Aussteller aus 30 Nationen, die in Stuttgart die gesamte Prozesskette faserverstärkter Kunststoffe zeigen – von Materialien über Maschinen für die Verarbeitung bis zu konkreten Anwendungsbeispielen aus Automobilbau, Luftfahrt, Maschinenbau, Bauwesen, Windkraft sowie Sport- und Freizeitsektor. Einen besonderen Fokus richtet die Messe neben neuen Produkten auf die Fortschritte der Prozess-Technologien für die Serienfertigung.

mg

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