Topologieoptimierung, Bionik, Funktionsintegration, Multi-Material-Bauweise, passende Fügetechnologien, Faserverbundstrukturen, Additive Fertigung und Druckguss das waren die Themen der zweitägigen Veranstaltung der Konstruktionspraxis. Während sich die Teilnehmer in Vorträgen einen Überblick zum Konzept-, Struktur-, Werkstoff- und Fertigungsleichtbau verschaffen konnten, wurden in Praxisforen die Leichtbaustrategien vertieft. Zusätzliche Informationen gab es bei den Ausstellern. So erklärte Altair die Simulationssoftware Inspire und Sidrag zeigte Druckgusskomponenten aus Magnesium und Aluminium. Pöppelmann präsentierte leichte, im Mu-Cell-Verfahren hergestellte Kunststoffteile und Lignoa überraschte mit dreidimensionalen Rohrkonstruktionen aus Holz.Software unterstützt KonzeptleichtbauDie Wahl des Konzeptes bestimmt maßgeblich das Gewicht. Ist eine Differentialbauweise in Form von einzelnen Modulen die richtige Wahl oder ...16
Bisher hieß es: zuerst konstruieren dann simulieren. Die Simulation kam in früheren Jahren erst sehr spät im Produktentwicklungsprozess zum Einsatz, um Konstruktionen zu untersuchen und zu validieren. So standen den Konstrukteuren früher nur analytische Berechnungsmethoden zur Verfügung, die zum Teil sehr aufwendig zu erlernen oder in anderen Abteilungen angesiedelt waren und von Simulationsexperten bedient werden mussten. Berechnungen beschränkten sich daher auf das Notwendigste und wurden nur zur Validierung oder dann eingesetzt, wenn Probleme auftraten. So wurden beim Brückenbau nicht die Konzepte abgesichert, sondern entsprechend aktuellem Kenntnisstand lediglich die finalen Entwürfe überprüft. Diesen Konstruktionen lag jedoch schon eine Vielzahl an Designentscheidungen ...18
Herr Mattern, Sie haben bis 2017 an der ( TU Dresden Maschinenbau studiert. ( 2018 gründeten Sie zusammen mit ihrem ( Partner Philipp Strobel die Firma Lignoa. ( Warum Leichtbau mit Holz?Alles fing mit einem Rollstuhl an. Aus persönlichen Gründen wollten wir es Rollstuhlfahrern ermöglichen, nicht nur einen funktionellen, sondern auch einen schönen, leichten, nachhaltigen Rollstuhl zu fahren, der zur Persönlichkeit passt. Dieser Gedanke intensivierte sich so sehr, dass Philipp Strobel und ich in unserer gemeinsam Hobbywerkstatt anfingen zu tüfteln. Es war einfach weltweit keine Technologie verfügbar, um geschwungene Leichtbauprofile aus Holz herzustellen. Deshalb haben wir sie selbst erfunden. M ...20
Faserverbundwerkstoffe bieten viele Eigenschaften, die gegenüber metallischen Werkstoffen eine technisch bessere Lösung erlauben: Hierzu zählen unter anderem die hohen spezifischen mechanischen Eigenschaften, welche das Material für den Leichtbau prädestinieren, aber auch eine geringe thermische Ausdehnung, ein hohes Maß an Schwingungsdämpfung sowie die Möglichkeit, komplexe Strukturen integral zu fertigen. Große Herausforderungen liegen jedoch in der Auslegung des anisotropen Materials genauso wie in den häufig hohen Kosten. Mit den vorherrschenden Fertigungstechniken für carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) ist ein wirtschaftlicher Einsatz des Materials, insbesondere in mittleren bis großen Stückzahlen, kaum denkbar.Ungewöhnlicher LösungsansatzDie Schweizer Bionic Composite Technologies AG (Biontec) designt, entwickelt und produziert hochwertige ...22
Häufig ist das dynamische Verhalten der Werkzeugmaschinen einer der Haupteinflussfaktoren für die Stabilität der Bearbeitungsprozesse, allen voran die dämpfenden Eigenschaften. Zur Beurteilung werden dynamische Nachgiebigkeitsfrequenzgänge einer Werkzeugmaschine gemessen, die einen direkten Rückschluss auf die Eigenfrequenzen und Dämpfungseigenschaften einer Werkzeugmaschine geben. Des Weiteren wird das Übertragungsverhalten zwischen dem Werkzeug und dem Werktisch messtechnisch und rechnerisch erfasst.Innerhalb des Kraftflusses bei einem Zerspanungsvorgang befindet sich eine Mehrzahl an Komponenten, deren Eigenschaften den Nachgiebigkeitsfrequenzgang der Maschine unterschiedlich beeinflussen. Eine nicht zu verachtende Größe innerhalb des Kraftflusses ist das Maschinenbett mit seinen modalen Eigenschwingungsformen und den zugehörigen Eigenschwingungsfrequenzen. Im nachfolgendem wird ein analytisches Minimalmodell ...32
Bis zu 100.000 verschiedene Komponenten sind in einer einzigen Druckmaschine verbaut, und jede von ihnen verrichtet an ihrem Platz eine unverzichtbare Aufgabe. Nur wenn alle Bauteile perfekt zusammenwirken, kann die Anlage die gewollten Ergebnisse liefern. Die Fehlertoleranzen sind dabei sehr gering: In der gesamten Anlagenfertigung wird auf tausendstel Millimeter genau gearbeitet.Spielfreie und flexible KupplungenEine zentrale Aufgabe kommt dem sogenannten Druckwerk zu hier wird die Farbe auf das Papier gebracht. Damit die im Druckwerk gedruckten Farben genau aufeinander abgestimmt werden und ein streifenfreies Druckbild entsteht, müssen die Druckwalzen und -zylinder absolut spielfrei an den jeweiligen Servoantrieb angebunden sein. Das ...36
Micro-Vu setzt die Membrankupplung Flex M von Huco an Maschinen ein, die Fertigungsteile von Blechen, Kunststoffspritzteilen und O-Ringen bis hin zu Leiterplatten, kompletten Baugruppen und Einzelkomponenten prüfen. Die Kupplung treibt einen Präzisionskugelgewindetrieb an, der seinerseits das Bildverarbeitungssystem meist aus mehreren Kameras bestehend entlang des Prüfstands bewegt, welches die Teile oder Werkstoffe berührungslos misst. Von der Maschine erkannte Mängel oder Abweichungen lösen in der Regel eine Meldung aus, die den Bediener zum Eingreifen auffordert. Als einwandfrei geprüfte Teile oder Baugruppen können hingegen direkt in die nächste Produktions- oder Prüfphase übergehen.Systeme für die industrielle Bildverarbeitung sind für gewöhnlich schnell und werden ...38
Wie sich aus einem einfachen Kunden-Lieferanten-Verhältnis eine strategische Partnerschaft auf Augenhöhe entwickelte, zeigt die fast 20 Jahre währende Zusammenarbeit zwischen Lely und Festo. Der führende Anbieter bei der Automatisierung von Milchbauernhöfen aus den Niederlanden hat Festo beim Projekt Melkroboter( Astronaut von einer Modellgeneration zur nächsten immer stärker in die Entwicklung eingebunden. Dadurch entstand der hybride Roboterarm quasi in einem gemeinsamen agilen Projektteam. Lely möchte Landwirte unterstützen, ihren Arbeitsalltag so leicht wie möglich zu bewältigen. Daher hat sich das Unternehmen daran gemacht, alle Arbeiten in Kuhställen zu automatisieren vom Melken bis zur Reinigung.Die Automatisierung hilft, harte und monotone Arbeiten zu ...40
Arbeitssicherheit ist oberstes Gebot für das Unternehmen Südbayerisches Portland-Zementwerk Geb. Wiesböck & Co. GmbH, auch als Rohrdorfer Zementwerk bekannt: Seit der Gründung des Produktionswerkes haben sich die Anlagen und Ausstattungen durch Einsatz modernster Technik stark verändert wobei die Anlagen kontinuierlich mit aktueller Sicherheitstechnik nachgerüstet wurden und werden. Beispiel dafür ist eine Palettieranlage, die nicht einfach nur ersetzt, sondern nach neuesten Vorgaben und Normen sicherheitstechnisch auf den Stand der Technik gebracht werden sollte.Die betreffende Anlage besteht aus zwei Palettiereinheiten, einem Hochpalettierer der Firma Beumer sowie einem sogenannten Verpackungspalettierer der Firma Möllers. Grundsätzlich dient ein Palettierer der Prozessautomatisierung, um automatisch Packstücke ...44
Ein Hauch von Magie: Wie von Zauberhand bewegt flitzen Tabletts, beladen mit Wurstwaren in flachen Plastikschalen, in Millimeterhöhe über silberne Kacheln, wechseln dabei mehrmals wie auf einer Straße die Fahrbahn und Richtung auf dem Weg ans Ziel.Dieses Transportsystem stammt aus keinem Science-( Fiction-Film: Bei den frei schwebenden Tabletts handelt es sich um die sogenannten Planarmover des neuen X-Planar-Systems von Beckhoff, die mittels elektromagnetischer Kräfte in rund 5 mm Höhe über den silbrig glänzenden Planarkacheln des Systems schweben. Der Zaubertrick dahinter: Wandermagnetfelder, die in den Planarkacheln erzeugt werden, bewegen die Mover in zwei Dimensionen mit bis zu ( 4 m/s ...48
Nach rund 40 Jahren Erfahrung in seinem Metier freut es Werner Baumann, Leiter der Elektroabteilung bei TBT Tiefbohrtechnik, den immer höheren Kosten bei der Installation der zahlreichen Standard- und Sondermaschinen ein Schnippchen schlagen zu können. Eine Musterbox mit einem W-Tec-15-Energiekabel plus X-Tec-Rundsteckverbinder von LQ Mechatronik-Systeme markierte den ersten Schritt, doch es bedurfte weiterer Überzeugungsarbeit, die gesamte Beschaffungskette auf die neuen Stecker umzustellen. Wie immer bei einschneidenden Veränderungen, war die Skepsis anfangs groß , erzählt er. Vor allem hinsichtlich der Robustheit der Kunststoffstecker sah man gegenüber den Blechanbauten Nachteile. Die konnten wir allerdings schnell zerstreuen , sagt Baumann. Bislang sei noch ...52