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DER KONSTRUKTEUR 5/2018

DER KONSTRUKTEUR 5/2018

WERKSTOFF- &

WERKSTOFF- & VERBINDUNGSTECHNIK 03 Größenordnungen der CO 2 -Reduktion 03 „DIE ECODESIGN- VOR- GABE KANN AUSLÖSER ZUKUNFTSWEISENDER PRODUKTENT- WICKLUNGEN SEIN“ Dr. Michael Döppert, Chefredakteur www.DerKonstrukteur.de schadstoffbelastete Transportwege zu externen Verarbeitern. Die Durchlaufzeit in der Fertigung ist spürbar verkürzt. Kombiniert mit dem Leichtbaudesign einer Mutter kann das Gewicht um bis zu 30 % reduziert werden. Bei einem repräsentativen Auftrag im Umfang von 6,4 Mio. Stück und dem Einsatz von 216 t Stahl spart Hewi G. Winker rund 47 t Material im Vergleich zur Produktion der Normmutter ein – das entspricht 18 % weniger Materialeinsatz. Die Verkürzung der Fertigungskette der Leichtbaumuttern durch Entfall der Wärmebehandlung und der geringere Materialeinsatz führen zu um ca. 10 % reduzierten Kosten. Nach Berechnungen von Züst Engineering aus der Schweiz wird das CO 2-Aufkommen über die gesamte Prozesskette bis zur fertigen Leichtbaumutter um bis zu 1 850 t reduziert, wenn statt Vergütungsstahl auf LD-Basis (hergestellt unter dem Einsatz von Eisenerz nach dem Linz-Donawitz-Verfahren) der Elektrostahl Swissbain-7MnB8 eingesetzt wird. PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Ecodesign beinhaltet viele Aspekte, angefangen beim Werkstoff bis zu werkstoffgerechten und ressourceneffizienten Konstruktionen und Produktionsprozessen hinsichtlich Material- und Energieeinsatz sowie Abfall und Emissionen. Dazu kommen Forderungen nach langlebigen, reparaturfreundlichen, recyclinggerechten und letztlich oft auch logistikfreundlichen Konstruktionen. Ein perfektes Ecodesign entsteht erst aus der Summe all dieser Aspekte – und natürlich soll es wirtschaftlich darstellbar sein. Das muss gehen! LEICHTER – SPARSAMER Bei einem Jahresauftrag über 6,4 Mio. Leichtbaumuttern von Hewi G. Winker sparen die damit ausgestatteten Fahrzeuge laut Züst Engineering im Lauf der KFZ-Lebensdauer ca. 200 000 l Treibstoff und ca. 500 t CO 2. Über die gesamte Wertschöpfungskette von der Stahlherstellung bis zum Einsatz des Bauteiles summieren sich die maximal möglichen CO 2 -Einsparungen auf insgesamt 2 350 t. Das entspricht dem jährlichen CO 2-Fußabdruck von rund 250 Einwohnern in Deutschland. Dieser Erfolg lässt sich skalieren. Beim Einsatz von 6 000 t Stahl für Leichtbaumuttern, die im Gegensatz zum Normteil 20 % weniger Gewicht aufweisen, entspräche die jährliche CO 2-Einsparung bereits dem Äquivalent einer Kleinstadt mit knapp 10 000 Einwohnern. Für diesen Effekt bräuchte es 1 % der Jahresproduktion an Elektrostahl von Swiss Steel. Die Kosten- und Emissionseinsparungen sind also nicht nur für die Produzenten von Leichtbauteilen unmittelbar ersichtlich, sondern auch für die Endverbraucher. Weltweit werden pro Jahr rund 100 Mio. neue Autos in Betrieb genommen. Jede Ecodesign- Maßnahme könnte mit bis zu Faktor 1 000 000 000 über die gesamte Wertschöpfungskette skaliert werden. Dieser Multiplikator verdeutlicht die Größenordnung des CO 2-Einsparpotenzials bezogen auf Leichtbaukomponenten im Fahrzeugbau, die mit neuen Stahlsorten hergestellt werden. Bilder: Aufmacherbild fotolia/industrieblick, Bild 01 HEWI G. Winker, Bilder 02 + 03: Swiss Steel www.schmolz-bickenbach.com 24 DER KONSTRUKTEUR 5/2018

WERKSTOFF- & VERBINDUNGSTECHNIK STOSSDÄMPFENDE UND STEIFE MATERIALIEN FÜR PARKSENSOREN Die schweizerische IEM-Gruppe hat DuPont Delrin Polyacetal und DuPont Zytel HTN Hochleistungspolyamid für die Herstellung ihrer PrestoSense Smart-Parking-Sensoren ausgewählt. Diese Sensoren werden auf Parkplätzen auf der Straße installiert und können dort die Belegung durch ein Fahrzeug erkennen. Dadurch sinkt das Verkehrsaufkommen in Städten ebenso wie der Zeitaufwand bei der Parkplatzsuche, weil die Information direkt auf dem Smartphone abrufbar ist. Die äußeren Bedingungen erforderten den Einsatz eines robusten Gehäuses für den Smart-Parking-Sensor. Delrin sichert die Beständigkeit des äußeren Sensorrings gegen UV-Licht und starke Schläge. Dies ist insbesondere deshalb wichtig, weil dieser Ring die stoßdämpfende Hülle für die darin eingebettete Scheibe bildet und dadurch hilft, Deformationen zu verhindern, die die Elektronik beschädigen könnten. Für die innere Scheibe empfahl DuPont den Einsatz eines Zytel HTN PA-Typs mit 35 Gewichtsprozent Glasfaserverstärkung, der hohe Steifigkeit mit guter Kompatibilität zu elektrischen Bauteilen verbindet. www.plastics.dupont.com MODALANALYSE VERBESSERT EIGENSPANNUNGSREDUKTION Für die Reduktion von Eigenspannungen im Werkzeug- und Maschinenbau nutzt die Vibmatic 8 000 von VSR die präzise Modalanalyse zur Gewinnung der werkstückrelevanten Daten. So werden die frequenzabhängige Übertragungsfunktion und dadurch anschließend die Eigenresonanzfrequenzen und die Dämpfung bestimmt. Die Anregung geschieht dabei durch einen Modalhammer. Dieser Vorgang erfolgt zu Beginn jeder Behandlung und nach jedem weiteren Behandlungsschritt. Verbesserungen des Bauteilverhaltens durch die Vibrationsbehandlung werden in einem Protokoll dokumentiert. Eine Behandlung dauert normalerweise eine Stunde. Sie kann unmittelbar vor Ort erfolgen. Dadurch ist das Werkstück schnell für die weiteren Produktionsprozesse verfügbar. Der nach einer Wärmebehandlung normalerweise erforderliche Entzunderungsprozess kann dabei entfallen. Das Verfahren ist anwendbar bei nahezu allen Werkstoffqualitäten unterschiedlicher Stähle. www.vsr-industrietechnik.de MASSGESCHNEIDERTE BAUTEILLÖSUNGEN Individuelle Bauteile aus Lauramid überzeugen bereits seit fünf Jahrzehnten Ingenieure und Techniker in immer neuen Anwendungsfeldern. Dank des Material-, Guss- und Anwendungs-Know-hows von Handtmann Elteka entstehen maßgeschneiderte Bauteillösungen, die auch ökonomisch überzeugen. Denn Konstruktionsteile aus diesem Werkstoff bestechen durch eine besonders lange Laufzeit einerseits und durch eine ökonomische Herstellung im endkonturnahen Guss andererseits. Dabei kann in den meisten Fällen sowohl Material als auch eine aufwändige Nachbearbeitung eingespart werden. Anhand unterschiedlicher Demonstrationsobjekte, beispielsweise einem Kettenrad in einer hochdynamischen Verpackungsmaschine und Schiffspropellern werden die unterschiedlichen Einsatzmöglichkeiten des Werksstoffs und seine extreme Widerstandsfähigkeit gezeigt. In sensiblen Umfeldern, wie der Lebensmittelindustrie, punktet der PA 12C-Werkstoff dagegen unter anderem mit einem schmiermittelfreien Lauf. Echte Dauerläufer sind die Rollen aus Lauramid, wie sie in Schiebetüren unterschiedlichen Typs eingesetzt werden. www.handtmann.de KERAMIK LEISTET MEHR. Bauteile aus Technischer Keramik vollbringen Höchstleistungen in den anspruchsvollsten Anwendungen. Profitieren Sie von den herausragenden Materialeigenschaften der extrem harten und verschleißfesten Funktionswerkstoffe. Mehr unter sembach.de. Sembach GmbH & Co. KG . Oskar-Sembach-Straße 15 . 91207 Lauf a. d. Pegnitz . Tel.: +49 (0) 9123 167 0 . info@sembach.de . sembach.de

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