Industrial Supply 2014 zeigt: Natur ist Vorbild für Leichtbauforscher
Hannover (ots) – Weniger Ressourcenverbrauch, weniger Gewicht, mehr Zukunftschancen: Innovative Leichtbautechnologien und Werkstoff-Kombinationen erobern immer neue Einsatzgebiete. Was lange eine Domäne des Automobilbaus war, hat längst den Maschinen- und Anlagenbau erreicht – und spielt eine wichtige Rolle auf der HANNOVER MESSE vom 7. bis 11. April 2014. Das Thema steht dabei nicht nur im Mittelpunkt der Zulieferindustrie auf der Industrial Supply, sondern zieht sich wie ein roter Faden durch die gesamte HANNOVER MESSE.
„Wer sich über Leichtbautechnologien und praktische Verfahren im direkten industriellen Einsatz informieren möchte, kommt an der HANNOVER MESSE nicht vorbei, denn neue Werkstoffe erfordern auch neue Verfahren und damit Maschinen und Anlagen. Auf der HANNOVER MESSE werden innovative Leichtbauthemen auf der Industrial Supply, MobiliTec, Industrial Automation und Research & Technology präsentiert. Forscher und Entwickler schauen sich insbesondere viel bei der Natur ab, um neue Werkstoffe und Verfahren zu entwickeln“, sagt Marc Siemering, Geschäftsbereichsleiter der HANNOVER MESSE bei der Deutschen Messe AG.
Einer dieser Forscher ist Dr. Thomas Heber vom Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden, der sich von einem Kaktus inspirieren ließ: „So ein Kaktus ist ein Wunderding. Wo er sich verästelt, ist der Stamm nicht besonders dick – wie beim Baum – sondern eher dünn.“ Wenn es den Forschern gelänge, die Struktur der Wüstenpflanze nachzubilden, ließen sich daraus beanspruchungsgerechte Materialien entwickeln, die dem Leichtbau ganz neue Anwendungsmöglichkeiten eröffnen.
Bionik ist aber nur eine von vielen Perspektiven im Leichtbau, die die Fantasie der Forscher beflügelt. Dabei hat der Ansatz, durch konstruktive Veränderungen und den Einsatz neuer Materialien das Gewicht von Produkten zu reduzieren und zugleich ihre Eigenschaften zu verbessern, in vielen Bereichen der Industrie längst Einzug gehalten.
Neu ist das Tempo, mit dem Unternehmen den Leichtbau vorantreiben. „Es gibt einen starken Druck, material- und energieeffiziente Produkte zu entwickeln“, sagt Dr. Thomas Heber, der auch das ILK beim Kompetenznetzwerk Carbon Composites e. V. (CCeV) vertritt. Dort bündeln die deutsche Industrie und Forschung ihre Anstrengungen, dem Hochleistungsleichtbau neue Anwendungsbereiche zu erschließen. Die Aussichten dafür stehen gut. Genau das zeigt sich aktuell beim Klassiker CFK. Wenn es um Hochleistungsanwendungen geht, zählt der Verbundwerkstoff auf der Basis von Kohlenstofffasern zu den teuersten Werkstoffen. Und doch ziehen ihn die Ingenieure aufgrund seiner herausragenden Eigenschaften anderen Materialien vor. Ein Beispiel ist BMW. Das Unternehmen setzt als erster Autohersteller CFK in großem Umfang ein. Die gesamte Fahrgastzelle der neuen Modelle i3 und i8 wird mittels Harzinjektionstechnologie gefertigt.
Von Duro- zu Thermoplasten
Intensiv arbeiten die Forscher an der Weiterentwicklung der Produktionsverfahren rund um CFK. Dazu zählen neue Prozessverfahren und neue Harze, die ein schnelleres Aushärten der Bauteile ermöglichen. Damit will Carbon Composites die Materialkosten um die Hälfte, die Prozesskosten sogar um 90 Prozent reduzieren (auf Basis von 2010).
Eine andere Perspektive könnte im „Multi-Material-Design“ (MMD) liegen. „Bei MMD verbinden wir beispielsweise Metalle oder Stähle mit Karbonfasern, um Materialien mit neuen Eigenschaften zu erzeugen“, sagt Marc Bicker vom Leichtbau-Cluster der Hochschule Landshut, einem Aussteller der HANNOVER MESSE auf der Industrial Supply. Die Verbindung verschiedener Materialien zieht zugleich die Kombination verschiedener Fügetechniken und die Nutzung ihrer spezifischen Vorteile nach sich wie beim Punktschweißkleben. Eine besondere Rolle spielt laut Bicker die Möglichkeit der Funktionsintegration, die etwa die Integration von Lagern und Federn in einem Bauteil ermöglicht.
Ebenso wie MMD werden sich Lösungen auf Basis von Thermoplasten durchsetzen. Thermoplasten konsolidieren deutlich schneller als Duroplasten; die zugehörigen Prozesse sind wesentlich besser automatisierbar. Sie erlauben damit erheblich schnellere Produktionstakte. Statt zehn Minuten sind Verarbeitungszeiten von weniger als einer halben Minute realistisch, bis das Bauteil weiterverarbeitet werden kann.
Die HANNOVER MESSE 2014 ist eine der wichtigsten Plattformen, auf denen sich die Experten zu diesen und weiteren Themen – wie beispielsweise den leistungsfähigen Fügetechnologien im Bereich des Themenparks Klebtechnik auf der Industrial Supply – austauschen. Fügetechnologien werden in unterschiedlichen Technologiebranchen wie dem Flugzeugbau, Automobilbau und mehr und mehr auch bei den erneuerbaren Energien und im Maschinenbau angewandt. Aussteller des Themenparks Klebtechnik präsentieren unter anderem energieeffiziente Leichtbaulösungen, die die Festigkeits- und Stabilitätsgrenzen der eingesetzten Werkstoffe voll ausschöpfen.
Über die HANNOVER MESSE
Die weltweit wichtigste Industriemesse wird vom 7. bis 11. April 2014 in Hannover ausgerichtet. Die HANNOVER MESSE 2014 vereint sieben Leitmessen an einem Ort: Industrial Automation, Energy, MobiliTec, Digital Factory, Industrial Supply, IndustrialGreenTec und Research & Technology. Die zentralen Themen der HANNOVER MESSE 2014 sind Industrieautomation und IT, Energie- und Umwelttechnologien, Industrielle Zulieferung, Produktionstechnologien und Dienstleistungen sowie Forschung und Entwicklung. Die Niederlande sind das Partnerland der HANNOVER MESSE 2014.- Multi-Material-Design verbindet bekannte Werkstoffe zu neuen
Hightech-Materialien
– Nachhaltigkeit bleibt zentrales Thema der Zulieferindustrie
Weniger Ressourcenverbrauch, weniger Gewicht, mehr Zukunftschancen: Innovative Leichtbautechnologien und Werkstoff-Kombinationen erobern immer neue Einsatzgebiete. Was lange eine Domäne des Automobilbaus war, hat längst den Maschinen- und Anlagenbau erreicht – und spielt eine wichtige Rolle auf der HANNOVER MESSE vom 7. bis 11. April 2014. Das Thema steht dabei nicht nur im Mittelpunkt der Zulieferindustrie auf der Industrial Supply, sondern zieht sich wie ein roter Faden durch die gesamte HANNOVER MESSE.
„Wer sich über Leichtbautechnologien und praktische Verfahren im direkten industriellen Einsatz informieren möchte, kommt an der HANNOVER MESSE nicht vorbei, denn neue Werkstoffe erfordern auch neue Verfahren und damit Maschinen und Anlagen. Auf der HANNOVER MESSE werden innovative Leichtbauthemen auf der Industrial Supply, MobiliTec, Industrial Automation und Research & Technology präsentiert. Forscher und Entwickler schauen sich insbesondere viel bei der Natur ab, um neue Werkstoffe und Verfahren zu entwickeln“, sagt Marc Siemering, Geschäftsbereichsleiter der HANNOVER MESSE bei der Deutschen Messe AG.
Einer dieser Forscher ist Dr. Thomas Heber vom Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK) der TU Dresden, der sich von einem Kaktus inspirieren ließ: „So ein Kaktus ist ein Wunderding. Wo er sich verästelt, ist der Stamm nicht besonders dick – wie beim Baum – sondern eher dünn.“ Wenn es den Forschern gelänge, die Struktur der Wüstenpflanze nachzubilden, ließen sich daraus beanspruchungsgerechte Materialien entwickeln, die dem Leichtbau ganz neue Anwendungsmöglichkeiten eröffnen.
Bionik ist aber nur eine von vielen Perspektiven im Leichtbau, die die Fantasie der Forscher beflügelt. Dabei hat der Ansatz, durch konstruktive Veränderungen und den Einsatz neuer Materialien das Gewicht von Produkten zu reduzieren und zugleich ihre Eigenschaften zu verbessern, in vielen Bereichen der Industrie längst Einzug gehalten.
Neu ist das Tempo, mit dem Unternehmen den Leichtbau vorantreiben. „Es gibt einen starken Druck, material- und energieeffiziente Produkte zu entwickeln“, sagt Dr. Thomas Heber, der auch das ILK beim Kompetenznetzwerk Carbon Composites e. V. (CCeV) vertritt. Dort bündeln die deutsche Industrie und Forschung ihre Anstrengungen, dem Hochleistungsleichtbau neue Anwendungsbereiche zu erschließen. Die Aussichten dafür stehen gut. Genau das zeigt sich aktuell beim Klassiker CFK. Wenn es um Hochleistungsanwendungen geht, zählt der Verbundwerkstoff auf der Basis von Kohlenstofffasern zu den teuersten Werkstoffen. Und doch ziehen ihn die Ingenieure aufgrund seiner herausragenden Eigenschaften anderen Materialien vor. Ein Beispiel ist BMW. Das Unternehmen setzt als erster Autohersteller CFK in großem Umfang ein. Die gesamte Fahrgastzelle der neuen Modelle i3 und i8 wird mittels Harzinjektionstechnologie gefertigt.
Von Duro- zu Thermoplasten
Intensiv arbeiten die Forscher an der Weiterentwicklung der Produktionsverfahren rund um CFK. Dazu zählen neue Prozessverfahren und neue Harze, die ein schnelleres Aushärten der Bauteile ermöglichen. Damit will Carbon Composites die Materialkosten um die Hälfte, die Prozesskosten sogar um 90 Prozent reduzieren (auf Basis von 2010).
Eine andere Perspektive könnte im „Multi-Material-Design“ (MMD) liegen. „Bei MMD verbinden wir beispielsweise Metalle oder Stähle mit Karbonfasern, um Materialien mit neuen Eigenschaften zu erzeugen“, sagt Marc Bicker vom Leichtbau-Cluster der Hochschule Landshut, einem Aussteller der HANNOVER MESSE auf der Industrial Supply. Die Verbindung verschiedener Materialien zieht zugleich die Kombination verschiedener Fügetechniken und die Nutzung ihrer spezifischen Vorteile nach sich wie beim Punktschweißkleben. Eine besondere Rolle spielt laut Bicker die Möglichkeit der Funktionsintegration, die etwa die Integration von Lagern und Federn in einem Bauteil ermöglicht.
Ebenso wie MMD werden sich Lösungen auf Basis von Thermoplasten durchsetzen. Thermoplasten konsolidieren deutlich schneller als Duroplasten; die zugehörigen Prozesse sind wesentlich besser automatisierbar. Sie erlauben damit erheblich schnellere Produktionstakte. Statt zehn Minuten sind Verarbeitungszeiten von weniger als einer halben Minute realistisch, bis das Bauteil weiterverarbeitet werden kann.
Die HANNOVER MESSE 2014 ist eine der wichtigsten Plattformen, auf denen sich die Experten zu diesen und weiteren Themen – wie beispielsweise den leistungsfähigen Fügetechnologien im Bereich des Themenparks Klebtechnik auf der Industrial Supply – austauschen. Fügetechnologien werden in unterschiedlichen Technologiebranchen wie dem Flugzeugbau, Automobilbau und mehr und mehr auch bei den erneuerbaren Energien und im Maschinenbau angewandt. Aussteller des Themenparks Klebtechnik präsentieren unter anderem energieeffiziente Leichtbaulösungen, die die Festigkeits- und Stabilitätsgrenzen der eingesetzten Werkstoffe voll ausschöpfen.
Über die HANNOVER MESSE
Die weltweit wichtigste Industriemesse wird vom 7. bis 11. April 2014 in Hannover ausgerichtet. Die HANNOVER MESSE 2014 vereint sieben Leitmessen an einem Ort: Industrial Automation, Energy, MobiliTec, Digital Factory, Industrial Supply, IndustrialGreenTec und Research & Technology. Die zentralen Themen der HANNOVER MESSE 2014 sind Industrieautomation und IT, Energie- und Umwelttechnologien, Industrielle Zulieferung, Produktionstechnologien und Dienstleistungen sowie Forschung und Entwicklung. Die Niederlande sind das Partnerland der HANNOVER MESSE 2014.
