DER KONSTRUKTEUR 12/2017

KLARTEXT WO LOHNT SICH

KLARTEXT WO LOHNT SICH DAS ABSPECKEN? HANS WIEDEMANN Manager Marketing / Vertriebsingenieur, Sensor-Technik Wiedemann (STW), Kaufbeuren Für Leichtbau gibt es vielfältige Ansatzpunkte und gerade bei mobilen Anwendungen zählt jede Komponente. Zwei große Trends tragen dem Leichtbau hier Rechnung: erstens die Integration. Ein gutes Beispiel sind hier unsere PowerMela- Motoren, bei denen wir durch den kombinierten Umrichter/ Motor Platz und Gewicht sparen. Der zweite Trend lautet Dezentralisierung. Bei der Steuerung großer Maschinen können dezentrale Strukturen zum Beispiel zu großen Einsparungen bei der Verkabelung führen. Der Leichtbau hat seinen Ursprung in der Luft- und Raumfahrt und hat im Automobilbau heute eine große Bedeutung. Auch im Maschinenbau wird er mehr und mehr zum Thema, von der Antriebskette über das Maschinenbett bis zum Zylinder. Aber wo lohnt es sich überall, aufs Gewicht zu schauen? INTEGRATION UND DEZENTRALI- SIERUNG TRAGEN DEM LEICHTBAU RECHNUNG EINE GEWICHTS- EINSPARUNG LOHNT SICH IMMER SPECIAL DR. WOLFGANG SEELIGER Geschäftsführer Leichtbau BW GmbH, Stuttgart Eine Gewichtseinsparung lohnt sich immer – denn als Mehrwert erhält man beim Leichtbau dank der Materialeinsparung neben dem geringeren Gewicht auch niedrigere Herstellkosten und einen geringen Energieverbrauch, was letztlich auch die CO 2 -Emissionen senkt. Ein Beispiel: Im Maschinenbett ist das meiste Material verbaut. Wir haben in einem Praxisbeispiel mit einem mittelständischen Unternehmen zeigen können, dass sich allein durch Topologieoptimierung die Herstellungskosten an einem statischen Bauteil um knapp sieben Prozent senken lassen. Und spart man bei einem beweglichen Teil Gewicht ein, setzt dies ein Spirale in Gang, die sich weiter positiv auswirkt: Antriebe können etwa kleiner dimensioniert werden und kosten dann weniger Geld. Selbst bei kleinsten Bauteilen lohnt sich der Blick aufs Gewicht, wenn man bedenkt, dass in einem Auto rund acht Kilogramm Schrauben verbaut sind. 40 DER KONSTRUKTEUR 12/2017

KLARTEXT KLAUS WAGNER Bereichsleiter Entwicklung, Herbert Hänchen GmbH & Co. KG, Ostfildern Unter Leichtbau versteht man gemeinhin die Verwendung von leichten Metallen wie Aluminium oder auch Verbundwerkstoffen wie Carbon. Darüber hinaus ist auch der konstruktive Leichtbau ein wesentlicher Bereich, mit dem das Gewicht von Bauteilen optimiert werden kann. In unseren Hydraulikzylindern ist die Kolbenstange als bewegte Masse ein gewichtssensibles Bauteil. Hier wird meist mit alterativen Werkstoffen gearbeitet, um durch die geringere Masse eine höhere Performance zu erreichen. Auch komplette Hydraulikzylinder, die als Bauteil z. B. eine Schwenkbewegung während des Ausfahrens ausführen, sind oft gewichtsoptimiert. Dies erfolgt durch eine intelligente, gewichtssparende Konstruktion, teilweise auch in Kombination mit leichten Werkstoffen. Ein weiterer Einsatzbereich für Leichtbau bei Hydraulikzylindern sind Anwendungen im Bau- und Handlingbereich, bei denen der Mensch den Zylinder bewegen muss. IN UNSEREN ZYLINDERN IST DIE KOLBENSTANGE EIN GEWICHTSSENSIBLES BAUTEIL LEICHTBAU IST BEI ANTRIEBSKETTEN EHER EIN NICE-TO-HAVE STEFFEN LÜDECKE Engineering Manager, Renold GmbH, Einbeck Leichtbau ist auch bei uns als Entwickler und Hersteller von Antriebs- und Förderketten immer wieder ein Thema, wenn bewegte Massen zum Problem werden. Dabei reichen die Anwendungen von dynamischen Antrieben bis hin zu schweren Landmaschinen. Es gibt verschiedene Ansätze, bei Ketten Gewicht einzusparen – beispielsweise durch eine optimierte Geometrie der Laschen oder alternative Materialien wie Polymerwerkstoffe. Doch ist das Potenzial dieser Ketten begrenzt, da man die zentralen Eigenschaften Festigkeit und Verschleißresistenz bedenken muss. Polymerketten, wie unsere Solution Chain Renold Syno PC, sind zwar leicht und funktionieren ohne Schmierstoffe, haben aber bei hohen Belastungen ihre Grenzen. Bei alternativen Materialien stellt sich zudem die Preisfrage, da diese oftmals deutlich teurer sind als Stahl. Im Endeffekt muss die Kette die optimale Leistung für die jeweilige Anwendung liefern – Leichtbau ist da eher ein Nice-to-have. DER KONSTRUKTEUR 12/2017 41