Ziel der Leichtbaustrategie ist es, neben Scale-Effekten vor allem durch mittel- und großserientaugliche Technologien technisch wie betriebswirtschaftlich neue Potenziale zu erschließen. Die Akzeptanz neuer Werkstoffe und Bauweisen wird von ihrer prozesssicheren Fertigungstechnologie abhängen. Multi-Material-Design einerseits und vermehrte Modellvarianten andererseits bei Füge- und Montagetechnologien verlangen Ergänzungen oder Alternativen zu den weit verbreiteten Schweißverfahren. Der Begriff des Multi-Material-Design kann am weitesten bereits auf den Antriebsstrang angewendet werden. Hier ist es die Funktion der sehr unterschiedlichen Komponenten, welche die anforderungsgerechte Wahl von Werkstoffen vielfältig geraten lässt oder sogar begünstigt. Bei den modernen Rohbaustrukturen kann vereinfacht zwischen Tragstruktur und Beplankung unterschieden werden. Für die Tragstruktur sind die Werkstoffe Stahl, Aluminium, Magnesium und Faserverbundkunststoffe realisiert bzw. in Betracht zu ziehen. Für die Beplankung sind Stahl-, Aluminiumbleche oder Kunststoffe, z.B. Thermoplaste oder Faserverbundkunststoffe geeignet. Damit kann die Kombination Tragstruktur und Beplankung im Prinzip beliebig vorgenommen werden. Jedoch sind u.a. bezüglich Funktionserfüllung, Machbarkeit und Kostenstruktur einige Kombinationen sinnvoll und bestimmte Kombinationen ungeeigneter. Bei der Auslegung von Fahrzeugbauteilen sind insbesondere Steifigkeit und Festigkeit, Duktilität, Schlagzähigkeit und Korrosionsbeständigkeit die entscheidenden Werkstoffeigenschaften. Forschungsbeispiele für Werkstoffe im Fahrwerk sind Blatt- oder Schraubenfedern aus Faser-Verbund-Kunststoff. Mit Glas- und/oder Kohlenstoff-Fasern sind in Demonstratoren Gewichtsreduzierungspotentiale bis 63 % dargestellt worden. Die Entwicklung des Multi-Material-Design geht bei den Achsen selbst einher mit der Entwicklung der Achstypen. Der systematische Leichtbau wird künftig über die Modulgrenzen Karosserie oder Fahrzeug oder Antriebsstrang hinausreichen und etwa über elektronische Regelkreise komfort- und/oder sicherheitsrelevante Veränderungen im Fahrzeugverhalten ermöglichen.
Werkstoffe, Leichtbaustrategien und Bauweisentrends im Wettbewerb
Strategies and trends in lightweight construction - design and material in competition
2001
22 Seiten, 17 Bilder, 9 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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