Das Ziel von Leichtbaukonzepten ist es, das Eigengewicht einer Konstruktion zu minimieren, ohne dass dabei die Funktion, die Sicherheit oder deren Lebensdauer beeinträchtigt werden dürfen. Maßnahmen bzw. Konzepte mit denen man versucht, sich dieser Aufgabe zu stellen, sind z. B. der Stoff- oder der Formenleichtbau, das heißt die Reduzierung des Bauteilgewichtes basiert auf der Nutzung von Werkstoffen mit geringer Dichte und/oder hoher Festigkeit, oder der Werkstoff wird unter Berücksichtigung der Bauteilbelastung optimal angeordnet. Dies bedingt wiederum innovative Leichtbau-Bauweisen. Ausgewählte Fallbeispiele aus den Bereichen Massiv- und Blechumformung sowie aus dem Gebiet der Fügetechnik geben einen Einblick in die Forschungsarbeiten des Fraunhofer IWU in Bezug auf die Realisierung von Mischbaukonzepten. Mit Schaum-Sandwich-Platten sind Multimaterial-Systeme, die aus ein- oder zweiseitig aufgebrachten Deckblechen und dem Schaumkern bestehen, können die Eigenschaften des Gesamtverbundes in einem weiten Parameterfeld eingestellt werden. Mit dem Gradierungspressen, einem Verfahren zur umformtechnischen Werkstoffmodifikation, können Bauteile belastungsgerecht gestaltet und somit die finalen mechanischen Eigenschaften verbessert werden. Mit dem temperaturunterstützten Innenhochdruckumformen mit gasförmigen Wirkmedien lässt sich die Prozesskette verkürzen, d.h. das Bauteil in einem einstufigen Umformprozess herstellen und die Glühstufe substituieren. Mit dem Umformprozess, der bei ca. 850 °C erfolgt, konnte die Zielstellung prinzipiell erreicht werden.
Multimaterial-Design im Fahrzeugbau - Potenziale und Herausforderungen für die Umform- und Fügetechnik
2012
19 Seiten, 14 Bilder, 13 Quellen
Conference paper
German
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