Nicht zuletzt durch die anhaltenden Diskussionen zur Rohstoffverfügbarkeit und zur Nachhaltigkeit in der Mobilität getrieben, gewinnt das Konzept des Multi Material Design zunehmend an Bedeutung. "Mit Hilfe von Verbundwerkstoffen, Werkstoffverbunden und Mischbauweisen wird hierbei erreicht, dass im Bauteil das richtige Material in der richtigen Menge am richtigen Ort sitzt", charakterisierte Prof. Dr. Otto Huber, wissenschaftlicher Leiter des Landshuter Leichtbauclusters diesen Ansatz zum systematischen Leichtbau.
Im Rahmen des bereits zum dritten Mal gemeinsam vom Leichtbau-Cluster, dem Carbon Composites e.V. und dem Cluster Neue Werkstoffe, konzipierten und organisierten Forums "Multi Material Design für Leichtbauanwendungen", kamen zu diesem Thema ca. 70 Teilnehmer an die Hochschule Landshut. Vertreten waren die Branchen Automobil und Nutzfahrzeuge ebenso, wie die textil und Sportartikelindustrie. Dieses breite Interesse zeigt bereits, wo die Chancen im Multi Material Design liegen, nämlich in der branchen- und prozesskettenübergreifenden Kooperation.
Diese Zusammenarbeit zu fördern, verfolgen die drei Netzwerke seit Jahren und im Rahmen der netzwerkübergreifenden Kooperation werden zusätzliche Synergien für die gemeinsamen Themen Leichtbau, Carbonfasercomposite und Neue Werkstoffe gewonnen. Die regionale und überregionale Bedeutung der Netzwerke würdigte Prof. Dr. Helmuth Gesch, Vizepräsident der Hochschule Landshut, in seiner Begrüßung daher auch als wichtigen Beitrag zur Wirtschaftsförderung.
In den drei Bereichen des Multi Material Design, nämlich der werkstofflichen, der konstruktiven und der fertigungstechnischen Kombinationsmethodik griffen die Fachvorträge des Forums aktuelle Themen und Trends auf. Marc Fuchs von der Wagner AG aus dem schweizerischen Waldstatt, zeigte gleich zu Beginn, wie sich mit Hilfe von Druckguss-Spritzguss-Kombinationen Bauteile mit Funktionskomponenten aus Metall und Kunststoff intelligent fertigen lassen. Gewichtseinsparungen, beispielsweise durch den Ersatz metallischer Komponenten durch Kunststoffe oder Funktionsintegrationen, wie die Integration von Lagern und Federungen, lassen sich mit diesem Multi Material Design ideal realisieren. Dass sich der Spritzguss mit seinen Sonderverfahren perfekt als Fertigungstechnologie für Multi Material Design eignet zeigte Martin Schneebauer von der KraussMaffei Technologies GmbH in seinem Beitrag auf. Zielstellung aktueller Verfahrensentwicklungen ist es dabei, eine zunehmende Anzahl von Strukturbauteilen im Automobil durch Prozesse wie das Hochdruck RTM Verfahren zu fertigen. Gerade bei den Verfahrensentwicklungen spielt die anwendungsbezogene Forschung eine bedeutende Rolle. Dies zeigte der Vortag von Alexander Roch, Fraunhofer Institut für chemische Technologien (ICT), am Beispiel unterschiedlicher Verfahren, wie dem Fiber Forge oder dem Direct Foaming auf. Speziell in der Verwendung von schäumbaren Matrixmaterialien erwartet Roch sich hierbei noch großes Leichtbaupotential. Derartige, komplexe Werkstoffkombinationen müssen jedoch auch prüfbar sein und daher ergänzte der Beitrag des Fraunhofer Institutes für zerstörungsfreie Prüfung (IZFP), repräsentiert durch Herrn Jens Fery, diesen Themenblock perfekt.
Fery zeigte unter anderem auf, wie mittels der Korrelation von magnetischen und mechanischen Eigenschaften beispielsweise eine Prüfmethodik für prozesshärtende Stähle aufgebaut werden kann. "Je verbreiteter Werkstoffe zum Einsatz kommen, deren Eigenschaften erst im Fertigungsprozess festgelegt werden, desto wichtiger wird die entsprechende prozessintegrierte Prüftechnik", so Fery. Für Faserverbundwerkstoffe, auf die diese Aussage natürlich in besonderem Maße zutrifft, setzt das IZFP beispielsweise so genannte "sampling phased array" Ultraschallmethoden ein, um Fehlstellen zu detektieren.
Die lokal einstellbaren Werkstoffeigenschaften von faserverstärkten Materialien stellte auf Professor Thomas Tröster, Lehrstuhl für Leichtbau im Automobil der Universität Paderborn, in den Fokus einer Ausführungen. "Eine Hybridstruktur aus Stahl und CFK kann bei Einsatz in einer B-Säule bis zu 40% Gewichtsreduktion bringen", so Tröster. Dass es hierbei auch darauf ankommt, Prozesse zu verwenden, deren Einsatz in der Automobilindustrie gängig ist, zeigte Professor Tröster am Beispiel lokal eingepresster CFK-Verstärkungen, die im KTL-Prozess ausgehärtet werden sollen. "Für derartige Systeme bleiben jedoch noch einige Aufgaben für die Auslegung und Simulation, bevor über einen Serieneinsatz nachgedacht werden kann", beschrieb Tröster zukünftige Aufgaben. Im abschließenden Beitrag zum Leichtbau mit hybriden Strukturen ergänzte Professor Huber, in Funktion als Leiter des Leichtbaukompetenzzentrums der Hochschule Landshut, die lokalen Verstärkungskonzepte um eine methodische Betrachtung der Möglichkeiten von zellulären Werkstoffen. Entgegen der Faustregel, dass bei Schäumen eine 50%ige Gewichtsreduktion mit einem 75%igen Eigenschaftsverlust einhergeht zeigte Professor Huber auf, wie Glasschaumkugeln in Epoxidmatrizes als lokale Verstärkung, beispielsweise von automobilen Crashboxen wirken können. Diese Konzepte und die zugehörige Prüftechnik, konnten die Teilnehmer auch bei der Laborführung durch das Leichtbaukompetenzzentrum live erleben, bevor bei abschließenden Get-Together noch Raum für neue Ideen und Kooperationen gegeben wurde. Die drei Netzwerke Leichtbau-Cluster, Carbon Composites e.V. und Cluster Neue Werkstoffe planen auch für 2012 eine Fortsetzung dieser gelungenen Zusammenarbeit.
Im Rahmen des bereits zum dritten Mal gemeinsam vom Leichtbau-Cluster, dem Carbon Composites e.V. und dem Cluster Neue Werkstoffe, konzipierten und organisierten Forums "Multi Material Design für Leichtbauanwendungen", kamen zu diesem Thema ca. 70 Teilnehmer an die Hochschule Landshut. Vertreten waren die Branchen Automobil und Nutzfahrzeuge ebenso, wie die textil und Sportartikelindustrie. Dieses breite Interesse zeigt bereits, wo die Chancen im Multi Material Design liegen, nämlich in der branchen- und prozesskettenübergreifenden Kooperation.
Diese Zusammenarbeit zu fördern, verfolgen die drei Netzwerke seit Jahren und im Rahmen der netzwerkübergreifenden Kooperation werden zusätzliche Synergien für die gemeinsamen Themen Leichtbau, Carbonfasercomposite und Neue Werkstoffe gewonnen. Die regionale und überregionale Bedeutung der Netzwerke würdigte Prof. Dr. Helmuth Gesch, Vizepräsident der Hochschule Landshut, in seiner Begrüßung daher auch als wichtigen Beitrag zur Wirtschaftsförderung.
In den drei Bereichen des Multi Material Design, nämlich der werkstofflichen, der konstruktiven und der fertigungstechnischen Kombinationsmethodik griffen die Fachvorträge des Forums aktuelle Themen und Trends auf. Marc Fuchs von der Wagner AG aus dem schweizerischen Waldstatt, zeigte gleich zu Beginn, wie sich mit Hilfe von Druckguss-Spritzguss-Kombinationen Bauteile mit Funktionskomponenten aus Metall und Kunststoff intelligent fertigen lassen. Gewichtseinsparungen, beispielsweise durch den Ersatz metallischer Komponenten durch Kunststoffe oder Funktionsintegrationen, wie die Integration von Lagern und Federungen, lassen sich mit diesem Multi Material Design ideal realisieren. Dass sich der Spritzguss mit seinen Sonderverfahren perfekt als Fertigungstechnologie für Multi Material Design eignet zeigte Martin Schneebauer von der KraussMaffei Technologies GmbH in seinem Beitrag auf. Zielstellung aktueller Verfahrensentwicklungen ist es dabei, eine zunehmende Anzahl von Strukturbauteilen im Automobil durch Prozesse wie das Hochdruck RTM Verfahren zu fertigen. Gerade bei den Verfahrensentwicklungen spielt die anwendungsbezogene Forschung eine bedeutende Rolle. Dies zeigte der Vortag von Alexander Roch, Fraunhofer Institut für chemische Technologien (ICT), am Beispiel unterschiedlicher Verfahren, wie dem Fiber Forge oder dem Direct Foaming auf. Speziell in der Verwendung von schäumbaren Matrixmaterialien erwartet Roch sich hierbei noch großes Leichtbaupotential. Derartige, komplexe Werkstoffkombinationen müssen jedoch auch prüfbar sein und daher ergänzte der Beitrag des Fraunhofer Institutes für zerstörungsfreie Prüfung (IZFP), repräsentiert durch Herrn Jens Fery, diesen Themenblock perfekt.
Fery zeigte unter anderem auf, wie mittels der Korrelation von magnetischen und mechanischen Eigenschaften beispielsweise eine Prüfmethodik für prozesshärtende Stähle aufgebaut werden kann. "Je verbreiteter Werkstoffe zum Einsatz kommen, deren Eigenschaften erst im Fertigungsprozess festgelegt werden, desto wichtiger wird die entsprechende prozessintegrierte Prüftechnik", so Fery. Für Faserverbundwerkstoffe, auf die diese Aussage natürlich in besonderem Maße zutrifft, setzt das IZFP beispielsweise so genannte "sampling phased array" Ultraschallmethoden ein, um Fehlstellen zu detektieren.
Die lokal einstellbaren Werkstoffeigenschaften von faserverstärkten Materialien stellte auf Professor Thomas Tröster, Lehrstuhl für Leichtbau im Automobil der Universität Paderborn, in den Fokus einer Ausführungen. "Eine Hybridstruktur aus Stahl und CFK kann bei Einsatz in einer B-Säule bis zu 40% Gewichtsreduktion bringen", so Tröster. Dass es hierbei auch darauf ankommt, Prozesse zu verwenden, deren Einsatz in der Automobilindustrie gängig ist, zeigte Professor Tröster am Beispiel lokal eingepresster CFK-Verstärkungen, die im KTL-Prozess ausgehärtet werden sollen. "Für derartige Systeme bleiben jedoch noch einige Aufgaben für die Auslegung und Simulation, bevor über einen Serieneinsatz nachgedacht werden kann", beschrieb Tröster zukünftige Aufgaben. Im abschließenden Beitrag zum Leichtbau mit hybriden Strukturen ergänzte Professor Huber, in Funktion als Leiter des Leichtbaukompetenzzentrums der Hochschule Landshut, die lokalen Verstärkungskonzepte um eine methodische Betrachtung der Möglichkeiten von zellulären Werkstoffen. Entgegen der Faustregel, dass bei Schäumen eine 50%ige Gewichtsreduktion mit einem 75%igen Eigenschaftsverlust einhergeht zeigte Professor Huber auf, wie Glasschaumkugeln in Epoxidmatrizes als lokale Verstärkung, beispielsweise von automobilen Crashboxen wirken können. Diese Konzepte und die zugehörige Prüftechnik, konnten die Teilnehmer auch bei der Laborführung durch das Leichtbaukompetenzzentrum live erleben, bevor bei abschließenden Get-Together noch Raum für neue Ideen und Kooperationen gegeben wurde. Die drei Netzwerke Leichtbau-Cluster, Carbon Composites e.V. und Cluster Neue Werkstoffe planen auch für 2012 eine Fortsetzung dieser gelungenen Zusammenarbeit.
