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DER KONSTRUKTEUR 11/2016

DER KONSTRUKTEUR 11/2016

- WERKSTOFFTECHNIK

- WERKSTOFFTECHNIK PRODUKTE UND ANWENDUNGEN "JE FRÜHER DER KUNST- STOFF-EXPERTE IN DEN ENTWICKLUNGSPROZESS EINGEBUNDEN WIRD UMSO BESSER" www.DerKonstrukteur.de Dr. Michael Döppert, Chefredakteur Spätestens wenn die Forderung Leichtbau auftaucht, sollte das Potenzial von Kunststoffen für die Anwendung geprüft werden. Das ist keine einfache Aufgabe, allein schon wegen des weiten Eigenschaftsspektrums des großen Angebots Technischer und Hochleistungs- Kunststoffe. Der Hinweis, den Kunststoff-Experten schon in einer frühen Entwicklungsphase einzubeziehen, ist mehr als berechtigt. VON DER BAUTEIL- KONSTRUKTION ZUM SERIENTEIL Das Video beschreibt den Entstehungsprozess von Kunststoffbauteilen bei Pöppelmann K-Tech. https://youtu.be/UGTRsyGBTL8 "ENTWICKLUNGSZEITEN FÜR KUNSTSTOFFBAU- TEILE MÜSSEN KÜRZER WERDEN" Reinhard Böckmann, Projektleiter bei Pöppelmann K-Tech www.DerKonstrukteur.de www.DerKonstrukteur.de BESSERE DIMENSIONSSTABILITÄT BEI GERINGEREM GEWICHT Außer über den Aspekt Material kann das Bauteilgewicht auch über neue Herstellungsverfahren reduziert werden. Seit vielen Jahren setzt Pöppelmann das Mucell- Verfahren ein, eine Technologie zum physikalischen Schäumen von Thermoplasten. Dieses Verfahren bietet eine Menge von Vorteilen. Mit Hilfe der Maschinenparameter ist der Fertigungsprozess sicher zu steuern und somit absolut reproduzierbar. Weiterhin kann durch die Schaumbildung das Bauteilgewicht um bis zu 15 %, je nach Materialtyp, reduziert werden. Doch die Gewichtsreduzierung ist nur ein wesentlicher Vorteil des Mucell-Verfahrens. Stärker überwiegen funktionelle Vorteile wie u.a. die verbesserte Dimensionsstabilität der Formteile: Dank des thermoplastischen Schäumens lassen sich Formteile mit geringem Verzug und hoher Steifigkeit herstellen. Außerdem lassen sich Einfallsstellen reduzieren. Gerade bei verzugsanfälligen Bauteilen, wie z. B. bei Batteriege häusen, ein wichtiger Faktor. „Am Ende erhält man mehr Funktionen bei reduziertem Gewicht bei gleichzeitiger Kostenkontrolle“, fasst Karen Rußmann, bei Pöppelmann K-Tech zuständig für die Prozessumsetzung, zusammen. Mit über 4,5 Mio. produzierter Serienbauteile allein im Jahr 2015 ist Pöppelmann einer der führenden Verarbeiter, wenn es um Mucell geht. ORGANOBLECHE – NOCH LEICHTER UND FESTER Doch nicht für jedes Bauteil ist dieses Verfahren das richtige. Hier können dann Organobleche neue, vielversprechende Konstruktionsmöglichkeiten bieten. Bei Organoblechen handelt es sich um vorgefertigte Halbzeuge, bestehend aus in Polymer getränktem Endlosglasfaser-Gewebe. Diese werden je nach Kontur zugeschnitten, aufgeheizt und direkt im Spritzgusswerkzeug umgeformt. Das Besondere: Die Funktionsbereiche werden einfach auf den Einleger gespritzt. Zusätzliche, aufwändige Nacharbeitsschritte entfallen. „Diese Funktionsintegration ist ein großer Vorteil gegenüber Metallbauteilen“, sagt Frank Schockemöhle, Leiter Prozessumsetzung bei Pöppelmann K-Tech. „Hinzukommt, dass die Steifigkeit und Festigkeit vergleichbar sind. Aber die Bauteile sind deutlich leichter.“ Der Einsatz von Organoblechen ist nicht neu, erhält aber durch die Zielvorgabe Gewichtsreduktion immer mehr an Bedeutung. Pöppelmann produziert bereits mehrere Bauteile für laufende Serienanwendungen. www.poeppelmann.com Die Möglichkeiten, das Gewicht von Bauteilen zu reduzieren und zugleich die Funktionalität zu erhalten oder sogar zu erweitern, sind vielfältig. Pöppelmann K-Tech bietet seinen Kunden hierzu verschiedene innovative Lösungen. Da das Unternehmen Bauteilentwicklung und Serienproduktion aus einer Hand bietet, profitieren Kunden von besonders kurzen Entwicklungszeiten. Mit Hilfe von 3D-Entwicklungstools wie FEM- Berechnungen oder Füllsimulationen können Konstruktionsdaten bereits in frühen Projektphasen bewertet werden. 66 DER KONSTRUKTEUR 11/2016

WERKSTOFF- / VERBINDUNGSTECHNIK 3D-DRUCK AUS METALL: NEUARTIGE KOMPONENTE FÜR RAUMFAHRZEUGE Atos und Materialise stellen einen neuen Titaneinsatz für Raumfahrzeuge vor. Durch den gemeinsamen Ansatz können beide Unternehmen qualitativ hochwertige Lösungen im 3D-Druck anbieten. Das Gewicht der Komponente konnte durch spezielle Strukturen auf ein Drittel des ursprünglichen Gewichts von 1454 auf 500 g reduziert werden. Dadurch verbessern sich einige Eigenschaften sowie die Gesamtleistung des Materials. Die Einsätze dienen in der Luft- und Raumfahrt dazu, hohe mechanische Belastungen in Strukturen wie Satelliten zu übertragen. Üblicherweise bestehen die ziegelförmigen Komponenten aus Aluminium oder Titan, da sie mittels Zerspanung gefertigt werden. Dank additiver Fertigung kann der Innenraum der Objekte ausgehöhlt bleiben oder mit Leichtbaustrukturen gefüllt sein. Der Einsatz aus Titan wurde von Metall-3D-Druckern im Selective Laser Melting (SLM)- Prozess gefertigt. Die Einsätze entstanden im Rahmen einer Studie, die von beiden Unternehmen verfasst und vorgestellt wurde. www.atos.net NEU JHS-3i Gehäuselager 1 Optimiertes Design Keine Vibration 30% stabiler 7% leichter Koyo Deutschland GMBH Bargkoppelweg 4 22145 Hamburg| GERMANY 3i = 3 wichtige Verbesserungen 2 Neues Dichtungsdesign Verlängerte Lagerlebensdauer (Faktor 2) Optimiert für verbesserte Fettformulierung 3 Verbesserte Lithiumfett Formulierung Für höhere Belastung und ausgezeichnete mechanische Stabilität Verbesserte Hochdruckzusätze Wasserbeständig und sehr gutem Korrosionsschutz + 49 (0)40 679 0900 info-eu@jtekt.com www.koyo.eu COMPOUND FÜR ABSCHIERMENDE KUNSTSTOFFGEHÄUSE Ensinger stellt den Compound Tecacomp EMI für abschirmende Kunststoffgehäuse vor. Durch die Einarbeitung absorbierender Füllstoffe gelingt es, Raumresonanzen zu glätten und somit Dämpfungseinbrüche zu minimieren. Die Compounds vermeiden Schirmdämpfungseinbrüche, indem absorbierende Additive im Kunststoff eine erneute Reflexion der eingedrungenen Wellen verhindern. Sie erleichtern durch eine höhere Betriebssicherheit auch bei höheren Frequenzen das Bestehen der CE-Prüfung. Durch das Spritzgießverfahren lassen sich Bauteile frei gestalten und auch komplexe Bauformen umsetzen. Nach dem Spritzguss sind keine zusätzlichen Arbeitsschritte zum Aufbringen einer Abschirmschicht erforderlich. Das Verfahren ermöglicht es, auch große Stückzahlen kostengünstig herzustellen. Die Compounds bieten zuverlässige Abschirmeigenschaften, unabhängig von möglichen Schichtdickenschwankungen. Es kommt nicht zu Beeinträchtigungen durch Zerkratzen oder Abblättern. Ein Schutz vor elektrostatischer Entladung ist vom gesamten Material gegeben. www.ensinger-online.com Kleiner Antrieb Große Leistung PITTMAN Micro EC –Motoren Koyo.indd 1 20.10.2016 15:44:50 Baugrößen: 9.5mm, 12.7mm, 20mm, 28mm PITTMAN EC-Motoren – leistungsstark, dynamisch und ultrakompakt. Für Designer, Entwickler und Hersteller die High-Performance in kompakter Bauform suchen. • Leerlaufdrehzahl bis zu 100.000 U/min • Ausgangsdrehmomentbereich 0.002 Nm bis 0.105 Nm • Motordurchmesser 9.5mm /12.7mm /20mm /28mm • Hochwertige Neodym-Eisen-Bor-Magnete • Optional: Getriebe und sterilisierbare Versionen SPS IPC Drives Nürnberg Halle 1 Stand 1-438 22-24 November 2016 Brushless www.Pittman–Motors.com Brush 12.7mm Motor inkl. Planetengetriebe Phone :+49 9123 /96282-10 DER KONSTRUKTEUR 11/2016 67

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