Der zukünftige Fahrzeugbau wird vornehmlich durch verschärfte Vorschriften und Gesetze hinsichtlich Geräusch- und Abgasemissionen, Recyclingquoten, aktive-passive Fahrzeugsicherheit usw. geprägt. Fahrspaß und sicheres Fahren, Komfort, Wirtschaftlichkeit und Motorleistung, verbunden mit emissionsarmem Fahrbetrieb - diese konträr scheinenden Anforderungen werden in heutigen Fahrzeugen integral vernetzt. Entscheidenden Anteil haben dabei die Sensoren. Die Mikrosystemtechnik (MST) ist die wichtigste Ergänzung zum interdisziplinären Leichtbau. Den komplexen Herausforderungen an die Fahrzeugtechnik kann nicht nur mit neuen Techniken, z.B. im Antriebskonzept, mittels Elektronik-Mechatronik, sondern viel mehr durch die Entwicklung und Anwendung von neuartigen, oftmals auch nur modifizierten Leichtbaukonzepten mit Werkstoffen - Produktionstechnologien - Fügetechniken begegnet werden. Doch je höher der Leichtbaugrad eines Fahrzeugkonzeptes gewählt wird, um so wichtiger wird die Wahl der Leichtbauarten wie: Konzept-, Modul-, Verbund-, Form-, Stoff-, Umfeld-/Umweltbedingungs-Leichtbau als Funktion der Achslasten und der Schwerpunktslage für das Fahrzeugkonzept und damit der Karosseriestruktur, die sich durch Crashkompatibilität bei Kollisionen mit schwereren Fahrzeugen auszeichnet. Gerade bei technisch innovativen Leichtbaulösungen ist die Performance sowohl in der Funktionalität des Gesamtfahrzeuges - Fahrdynamik, Energieabsorptionsvermögen der Karosseriestruktur - als auch im Kosten-/Nutzenverhältnis vor Kunden zu sehen. Schwerpunkte der Werkstoffentwicklung sind zwangsläufig die Metalle (Stahl-Aluminium-Magnesium-Titan) und die Kunststoffe, vornehmlich die kurz- oder langfaserverstärkten Kunststoffe mit den jeweiligen prozessoptimierten Fertigungstechnologien. Aber auch die funktionalen Oberflächenentwicklungen wie PVD-/CVD-/Plasma-Beschichtungstechnologien usw. inklusive der vielversprechenden Nanotechnologien bilden Entwicklungsschwerpunkte. Vornehmlich Verbundbauweisen mit Aluminium- bzw. Magnesiumwerkstoffen, aber auch hoch bis höchstfesten Stahlhalbzeugen, können die genannten Entwicklungsziele hinsichtlich Bauteilverhalten nur mit wissenschaftlich abgesicherten Werkstoffeigenschaften als Funktion der Fertigungsprozesse erreicht werden. Um eine zuverlässige Charakterisierung der zu erreichenden Bauteilfunktionen zu ermöglichen, ist die Definition von 'bauteilähnlichen Probengeometrien' als zielführend anzusehen. Damit ist die iterativ zu erarbeitende Korrelation zwischen Bauteilberechnung und -prüfung als zielgerichtete Vorhersage des Bauteilverhaltens im Konstruktionsverbund des zu entwickelnden Systems möglich.
Fahrzeug-Leichtbaukonzepte - Interdisziplinäre Vernetzung von Technologie- und Prozessschritten bereits in der Konzeptentwicklungsphase
2003
23 Seiten, 38 Bilder, 11 Quellen
(nicht paginiert)
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Neuartige Fahrzeug-Leichtbaukonzepte durch Stahlinnovation
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