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Leichtbau im Automobil- und Maschinenbau

Moderne Werkstoffe, gewichtssparende Auslegung, neue Bauweisen

Mit dem Autor des Standardwerkes im Maschinenbau: Leichtbau - Konstruktion!
Leichtbau im Automobil- und Maschinenbau
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Leichtbaupotenziale im Fahrzeugbau Megatrends in der Karosserieentwicklung (Monocoque,... mehr

Leichtbau im Automobil- und Maschinenbau

Leichtbaupotenziale im Fahrzeugbau

Megatrends in der Karosserieentwicklung (Monocoque, Space-Frame, Multi-Material-Design)

Auslegungs- und Dimensionierungskriterien (Stab-, Platten-,Schalenstrukturen)

Leichtbauwerkstoffe (St, Al, Ti, Mg, Be, Li)

Nutzung von Zukunftswerkstoffen (smart-, memory metals, sensitive Bauteile)

  • Neue Bauweisen (Noppenbleche, Tailored-Blanks/TEB, Patch-Work, Transition-Joints, Rollprofile, Sandwiche)
  • Al-Schaum-Integralkonstruktionen
  • Potenzial von Magnesium
  • Superleichtlegierungen (Al-Li, Mg-Li, ARALL, Al-Sc, GLARE)
  • Kunststoffe und Faserverbund-Werkstoffe (FVK/GMT/LFT/MMC)
  • Neue Herstelltechnologien (IHU, Vakuumformen, Thixo-Schmieden/Gießen, Squeeze Casting, Organobleche)
  • Werkstoffe im System (Integrationsprobleme, Wärmedehnung/-leitung, Kontaktkorrosion, Toleranzen, akustisches Verhalten, adaptronische Eigenschaften)
  • Systembauweisen im Leichtbau
  • Konstruktionsprinzipien des Leichtbaus
  • Dünnwandige Konstruktionen (Dimensionierung, Instabilitätseffekte)
  • Konstruktive Versteifungsmaßnahmen und Krafteinleitung
  • Sandwichkonstruktionen (Kunststoff-/Metall-Schaum, Honeycomb, Tubus, Wellen)
  • Verbindungstechniken bei Dünnblechen (Kleben/Punktschweißkleben, Laserschweißen, Quetschnahtschweißen, Hybridschweißen, Stanznieten, Durchsetzfügen)
  • Dynamische Beanspruchung von Leichtbaustrukturen, Beanspruchungsmonitoring
  • Ökologische Produktgestaltung und Recycling
  • Kosten-/Nutzenabschätzungen
  • Strukturakustik
  • Ingenieurkeramik (Oxid-/Nichtoxidkeramik, CMC)
  • Bionik 

 

Zum Thema

Leichtbau ist heute eine Schlüsseltechnologie für viele Bereiche der Technik und generiert Querschnittswissen für andere Fachgebiete. Das Seminar soll daher Prinzipien und Tendenzen im Leichtbau von Automobilen und Maschinen aufzeigen. Es werden vielfältige Hinweise für den Einsatz neuartiger Werkstoffe, Auslegungsregeln, Bauelemente/Strukturkonzepte und Verbindungstechniken gegeben. Die Thematik ist so aufbereitet, dass ableitbare Kriterien und Erkenntnisse sichtbar werden, die sich sofort in die Konstruktionspraxis umsetzen lassen oder Neuentwicklungen anregen.

 

Programm

1. Tag, 09:00  - 17:00 Uhr

 

09:00 Uhr Begrüßung

 

09:15 Uhr Problemumfeld Leichtbau

  • Einflüsse auf Bauweise und Energiebilanz
  • Ziele und Stellhebel des Leichtbaus
  • Leichtbaustrategien und Prinzip der Strukturintegrität
  • Trends im Leichtbau

 

10:30 Uhr Kaffeepause

 

10:45 Uhr Funktionalität von Leichtbaustrukturen

  • Anforderungen hinsichtlich Steifigkeit, Festigkeit, Lebensdauer, Energieaufnahme und Recycling
  • charakterisierende Leichtbaukenngrößen
  • Entwicklungspotentiale der Werkstoffe (St, Al, Mg, Ti, Be, Li) und Bauweisen
  • spezielle Dünnblechbauweisen (Sandwich, Gitterblech, Twinblech, Noppenblech), Nutzung von Engineered Blanks, Tailored Blanks und Tubes, Patchwork, Transition Joints, Rollprofile und LOM
  • Technik der Innenhochdruck-Umformung

 

12:30 Uhr Mittagspause

 

13:30 Uhr Werkstoffe für den Leichtbau

  • Potenziale von Stahl,Aluminium, Magnesium, Titan, Schäume, Superleichtlegierungen (Al-LI, Mg-Li, GLARE, Aerogele)

 

15:00 Uhr Kunststoffe im Leichtbau

  • Eigenschaften von Hochleistungskunststoffen
  • typische Bauweisen (SG, LFT, GMT, Hybrid, Organobleche)
  • Möglichkeiten zur Funktionsintegration
  • Problemfeld Recycling

 

2. Tag, 08:30 - 16:30 Uhr

 

08:30 Uhr Thematische Zusammenfassung und Ausblick

 

09:00 Uhr Faserverstärkte Werkstoffe

  • Faser-Kunststoff-Verbunde (GFK, CFK, AFK) und Auslegungsprinzipien
  • faserverstärkte Metalle (MMC)

 

10:30 Uhr Kaffeepause

 

10:45 Uhr Werkstoffe im System

  • Reserven von Bauteilen aktivieren
  • Systemkosten optimieren
  • Probleme und Systematik des Muli-Material-Designs
  • Strukturakustik

 

12:30 Uhr Mittagspause

 

13:30 Uhr Konstruktionsprinzipien im Leichtbau

  • bionische Analogien und Grundprinzipien für hochtragfähige Bauweisen
  • Optimierung von dünnwandigen, geschlossenen und offenen Profilen
  • Bedeutung des Schubmittelpunktes und der Verwölbung

 

14:30 Uhr Kaffeepause

 

14:45 Uhr Stabilität von Leichtbaustrukturen

  • Beulen von Blechen, Profilen und Rohren
  • Techniken der konstruktiven Versteifung

 

Sandwichbauweisen und ihre Anwendung

  • Aufbauprinzip, innere Kraftleitung und Vorzugsbeanspruchung
  • Anwendung und Versteifungsprinzipien von Metallschäumen

 

Fügetechniken im Leichtbau

  • Kleben, Punktschweißkleben, Durchsetzfügen, Laser- und CMT-Schweißen

 

Dynamische Belastbar- und Beanspruchbarkeit

  • Belastungsprofile, reproduzierbare Erfassung des Last-Zeit-Verlaufs, Wöhlerdiagramm
  • Abschätzung der Lebensdauer

 

Zielsetzung

Den Teilnehmern sollen die Grundtechniken des Leichtbaus vermittelt werden. Es werden Kriterien für eine funktionsgerechte Werkstoffauswahl vermittelt, welche sich auf die Leistungsfähigkeit eines Werkstoffes in einer Anwendungsumgebung stützen. Ziel ist es, dass die Teilnehmer neuartiges Leichtbauwissen sofort in der Praxis nutzbringend verwenden können.

 

Teilnehmerkreis

Konstrukteure und Entwickler aus dem Fahrzeugbau, der Kfz-Zulieferindustrie und dem allgemeinen Maschinenbau, welche mit der Auslegungen, Konzeptionen und Realisierung von Leichtbaulösungen befasst sind.

 

Weiterführende Links zu "Leichtbau im Automobil- und Maschinenbau"

Referenten

Dr.-Ing. Marco Hochgräf

HELLA GmbH & Co. KGaA, Lippstadt

Herr Dr. Hochgräf arbeitete als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachgebiet Leichtbau-Konstruktion der Universität Kassel bei Prof. Dr.-Ing. Bernd Klein, wurde dann Gruppenleiter des Verbundprojektes E2V (Electrical Explorer Vehicle) am Fachgebiet Leichtbau-Konstruktion der Universität Kassel. Ab 2014 war er leitender Ingenieur im Bereich Projektmanagement am Fachgebiet Gießereitechnik der Universität Kassel bei Prof. Dr.-Ing. Martin Fehlbier.
Seit 2017 ist er bei HELLA GmbH & Co. KGaA in der Entwicklung tätig.

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