DER KONSTRUKTEUR 12/2020

LEICHTBAU & BIONIK ALLES

LEICHTBAU & BIONIK ALLES IM GRIFF MIT DEM GECKO-EFFEKT Geckos können sich auch kopfüber ohne Probleme blitzschnell über glatte Oberflächen bewegen. Was wäre, wenn man diese Fähigkeit für die Handhabungstechnik nutzen könnte? Genau das hat sich ein Spezialist für Greifsysteme und Spanntechnik gefragt. Und er war erfolgreich. Mit seiner neu entwickelten Technologie können Bauteile ohne zusätzliche Energie sensibel und völlig rückstandlos gegriffen werden. Die stets individuell entwickelten Greiferlösungen sind dabei so vielfältig wie die Anwendungen selbst. SPECIAL Ob federleichte Glasfasern, kleinste SMD-Bauteile oder mikromechanische Teile, empfindliche Batteriekomponenten, Kunststofffolien, Papier, Glas oder Maschinenbaukomponenten mit einem Gewicht von 15 kg und mehr: Das alles können Schunk-Haftgreifer mit der Adheso-Greiftechnologie handhaben. Auch eine automatisierte Vereinzelung luftdurchlässiger Teile ist möglich. Die bionisch inspirierte Greifertechnologie Adheso basiert auf dem Prinzip der Adhäsion und nutzt die intermolekular wirkenden Van-der-Waals-Kräfte fürs Handling. Die patentgeschützte Oberflächenarchitektur wird aus Spezialpolymeren hergestellt und mittels numerischer Simulation optimiert. Das Ergebnis ist eine extrem feine Beinchen-Struktur, die rückstandsfrei auf unterschiedlichsten Materialien und Objekten haftet. Beim Greifvorgang wird die Struktur sanft auf das Werkstück gedrückt, wodurch sich die Kontaktfläche vergrößert und die Wirkung der Van-der-Waals-Kräfte einsetzt. Umgekehrt bewirkt eine leichte Druck-Drehbewegung, dass sich der Greifer rückstandsfrei vom Handhabungsobjekt löst. Alternativ kann ein Abstreifer zum sanften Ablegen genutzt werden. GROSSE VARIANTENVIELFALT DURCH INDIVIDUELLE AUSLEGUNG Die jeweilige Haft- und Ablöseleistung wird bei Adheso durch die Variation von Material, Topografie und Miniaturisierung individuell auf die unterschiedlichen Anforderungen des jeweiligen Umfelds zugeschnitten. So können die Haftstrukturen anwendungsspezifisch an die erforderliche Größe und den Lastfall (horizontal/vertikal) angepasst und wahlweise transparent, transluzent oder opak aus- geführt werden. Genau hier liegt auch der große Vorteil: Der hohe Individualisierungsgrad stellt sicher, dass Bauteile mit Abmessungen von wenigen Hundert Mikrometern ebenso zuverlässig gehandhabt werden können wie solche mit mehreren Metern. Bei der Auslegung der Haftgreifer werden Anwender von erfahrenen Applikationsspezialisten aus dem Schunk-Team unterstützt. Wer möchte, kann seine Anwendung zudem unter realitätsnahen Bedingungen testen lassen. SCHONENDE HANDHABUNG AUCH IN REINRÄUMEN UND VAKUUMUMGEBUNG Da die bauteilschonende, geräuscharme Hafttechnologie weder Druckluft noch Vakuum oder Strom benötigt, ist der Installationsund Inbetriebnahmeaufwand minimal. Weder beim Greifen noch zum Erhalt der Greifkraft ist eine externe Energiezufuhr erforderlich. Im Falle eines Energieausfalls im Handhabungssystem bleibt die Haftkraft des Greifers zuverlässig erhalten. Schunk Adheso ermöglicht Greifzeiten < 100 ms und lässt sich im herkömmlichen industriellen Umfeld ebenso einsetzen wie in Reinräumen und Vakuumumgebungen. In der Mikrohandhabung sind mithilfe der Technologie reproduzierbare Positioniergenauigkeiten < 0,01 mm realisierbar. Auch Einsätze in kollaborativen Anwendungen sind möglich. Über einen Bajonettverschluss können Adheso-Greifer mit wenigen Handgriffen gewechselt werden. Bilder: Aufmacher: SCHUNK, Gecko: morelia1983 – stock.adobe.com www.schunk.com 40 DER KONSTRUKTEUR 2020/12 www.derkonstrukteur.de

SANDWICHBAUTEILE MIT CLASS-A-OBERFLÄCHE Bei der Umsetzung von hochbelastbaren Strukturbauteilen tragen Faserverbundkunststoffe und die Sandwichbauweise dazu bei, Gewicht einzusparen. Was bislang fehlt, sind glatte, optisch ansprechende Oberflächen. Dieser Aufgabe hat sich das Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS in Kooperation mit Unternehmen aus der Industrie gestellt. Dabei setzen die Partner auf Metall-Kunststoff-Hybrid-Sandwichmaterialien. Sie nutzen alternativ thermoplastische Wabenkerne mit besonders kleinen Zellweiten und haben die faserverstärkten Bauteile mit einer metallischen Deckschicht versehen, die eine glatte Class-A-Oberfläche bildet. Zudem sollen geeignete Umformverfahren und eine Funktionalisierung mittels Spritzguss entwickelt werden. Auf der Agenda stehen ferner Lösungen für eine zerstörungsfreie, inlinefähige Prüfmethode auf Grundlage aktiver Thermographie. Auch ist im Rahmen des bis Ende Oktober 2022 laufenden Projekts die Erstellung eines Demonstrators geplant. www.imws.fraunhofer.de TECHNOLOGIETAG LEICHTBAU IM DIGITALEN FORMAT Der Technologietag Leichtbau fand in diesem Jahr erstmals digital statt. Mehr als 200 Teilnehmer verfolgten am 9. November 2020 die von Dr. Wolfgang Seeliger, Geschäftsführer der Leichtbau BW, eröffnete Veranstaltung. Im Anschluss an das Eingangsplenum bestand die Möglichkeit, an „Innovation Camps“ teilzunehmen, um den Fachvorträgen der Speaker zu lauschen und sich auszutauschen. Dirk Wittkopp, Geschäftsführer des deutschen IBM Forschungs- und Entwicklungszentrums, thematisierte die Quantentechnologie. Er erklärte in seinem Vortrag die Grundfunktionsweise und Bedeutung der Superrechner für den Leichtbau. Wer sich als Unternehmen bereits heute mit dem Feld Quantencomputing beschäftige, sichere sich frühzeitig einen Wettbewerbsvorteil, vor allem auch im Bereich der Materialentwicklung. Wittkopp gab abschließend einen hoffnungsvollen Blick in die Zukunft: „Wir verdoppeln die Leistungsfähigkeit der Quantencomputersysteme jedes Jahr. “ IBM hat es sich zur Aufgabe gemacht, im Rahmen des „IBM Quantum Network“ zukunftsorientierte Unternehmen und Forschungseinrichtungen zusammenzubringen und ihr bisheriges Wissen im Bereich Quantencomputing miteinander zu teilen, um an heutigen unlösbaren Problemen gemeinsam zu arbeiten. Weitere Themen des Technologietags waren die Zukunft industrieller Textilien vor allem in der Baubranche und Leichtbau in der Baubranche als Antwort auf die Klimafrage. www.leichtbau-bw.de ZAHNRÄDER 60 % LEICHTER BAUEN Umweltgerechtere Mobilität hat nicht zuletzt mit weniger Energieverbrauch zu tun, und der hängt vom Gewicht der Fahrzeuge ab. Dass bspw. Zahnräder bis zu 60 % leichter gebaut werden können, zeigten Wissenschaftler der WGP (Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktionstechnik) im Rahmen der Initiative Massiver Leichtbau des BMWi. In diesem interdisziplinär besetzten Projekt wurden zunächst Zahn räder in Einzelteile aufgebrochen: Zahnkranz, Zahnradkörper und Welle-Nabe-Anbindung. Auf Basis neuartiger Herstellungsverfahren konnten dann sog. gebaute Zahnräder gefertigt werden. Dabei finden im Gegensatz zum monolithischen Vorgehen unterschiedliche Materialien Verwendung – den lokal unterschiedlichen Anforderungen an die Festigkeit entsprechend. Auf diesem Weg konnte die massive Gewichts reduktion erreicht werden. Die Zahnräder könnten nicht nur im Automobilbau, sondern vor allem auch in leichteren Getrieben wie bei Motorrollern oder E-Bikes zum Einsatz kommen. www.wgp.de DER KONSTRUKTEUR Newsletter DER E-MAIL-SERVICE für Konstruktions leiter und Konstrukteure, Entscheider in disziplinübergreifenden Konstruktions- und Entwicklungs prozessen im Maschinenbau und in der Elektrotechnik. AKTUELLE INFORMATIONEN rund um die Themen Antriebstechnik, Fluidtechnik, Automatisierungs technik, CAD/CAM/PLM, Verbindungsund Werkstofftechnik sowie Konstruktionselemente. AM Jetzt kostenlos anmelden! PULS DER TECHNIK ! http://bit.ly/VFV_Newsletter