Leichtbau auf der Hannover-Messe 2018 Innovative Produkte durch materialübergreifendes Denken

Autor / Redakteur: Katja Wohlers / Peter Königsreuther

Leichtbauideen reduzieren bei Bauteilen nicht nur das Gewicht, sondern verbessert nicht selten auch ihre Einsatztauglichkeit. Was das konkret heißt, lasse sich während der Hannover-Messe vom 23. bis 27. April vor allem in Halle 5 im Rahmen der Industrial Supply erleben.

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Die Leitmesse Industrial Supply im Rahmen der Hannover-Messe 2018 ist die Internationale Informationsquelle für innovative Zulieferlösungen und Leichtbau. Hier ein Besucher im Gespräch mit einem Experten der Leichtbau BW GmbH. Dieses Jahr finden sich die Leichtbau-Koryphäen in der Halle 5, wie es heißt.
Die Leitmesse Industrial Supply im Rahmen der Hannover-Messe 2018 ist die Internationale Informationsquelle für innovative Zulieferlösungen und Leichtbau. Hier ein Besucher im Gespräch mit einem Experten der Leichtbau BW GmbH. Dieses Jahr finden sich die Leichtbau-Koryphäen in der Halle 5, wie es heißt.
(Bild: Deutsche Messe)

Leichtbau macht Teile und Produkte nicht nur leichter, sondern auch besser. In Halle 5 auf der Hannover-Messe 2018 sind, um das zu zeigen, unter dem Dach der Industrial Supply , der internationalen Leitmesse für innovative Zulieferlösungen und Leichtbau, genau jene Unternehmen zu finden, die ihre Expertise dem Leichtbau widmen. Dazu gehören auch die 16 Aussteller am Gemeinschaftsstand „Leichtbau aus Baden-Württemberg“, der 2018 an den Erfolg aus den Vorjahren anknüpft. Diese Spezialiste präsentieren ihre Leichtbaulösungen, die sich von der Simulation und Optimierung von Entwicklungs- und Produktionsprozessen über die Additive Fertigung bis hin zu hybriden Werkstoffen erstrecken.

Ein neues Denken führt den Leichtbau zu Erfolg

„Ein Bauteil oder Produkt leichter machen, also Material einsparen, die Herstellungskosten senken und es dabei gleichzeitig noch zu verbessern – das geht nur mit dem richtigen Leichtbau-know-how“, betont Dr. Wolfgang Seeliger, Geschäftsführer der Leichtbau BW GmbH, die den Stand der Landesagentur gemeinsam mit Baden-Württemberg International organisiert. Die Stichworte dabei sind das Multi-Material-Design und der Konzeptleichtbau, der es ermöglicht, ein Bauteil komplett neu zu „denken“. Durch moderne Herstellungsverfahren wie die generative Fertigungsverfahren eröffnen sich ganz neue Möglichkeiten, Teile zu produzieren, die man mit klassischen Methoden nicht herstellen konnte, so Seeliger.

Ohne Digitalisierung klappt auch der Leichtbau kaum

Eine wichtige Rolle für den Leichtbau spiele dabei auch die Digitalisierung – nicht zuletzt, weil die Engineering-Prozesse in der Entwicklungsphase immer komplexer würden. „Weil wir besonders im Leichtbau an die Grenzen des Materials und der Struktur gehen, müssen wir immer wieder virtuell testen und ausprobieren, ob die Teile wirklich halten, um das Testergebnis wieder zurück in den ursprünglichen Konstruktionsprozess einfließen zu lassen“, erklärt Seeliger. Um während der Produktentwicklungsphase alle Leichtbaupotenziale auch wirklich auszuschöpfen und das Produkt Schritt für Schritt verbessern zu können, seien mehrere Feedbackschleifen zu durchlaufen.

Beschleunigter Leichtbau durch smarte Tools

„Die Digitalisierung macht im Leichtbau vieles überhaupt erst möglich. Dafür ist aber eine durchgängige Datenkommunikation entlang der gesamten Wertschöpfungskette notwendig", wie Seeliger anmerkt. Wenn man die Entwicklungszyklen und somit die time-to-market drastisch verkürzen könne, führe das zu einem enormen Wettbewerbsvorteil.

Das Startup Cassini Systems Europe GmbH hat sich deshalb das Thema Digitalisierung auf die Fahnen geschrieben und stellt ein webbasiertes System zur vernetzten Produktentstehung und -steuerung vor, über das Entwickler und Hersteller effizient zusammenarbeiten können. Weil alle Prozesse digitalisiert ablaufen, ließe sich die Entwicklungszeit drastisch verkürzen. Qualität und Nachvollziehbarkeit werden über ein versioniertes Datenmanagement und eine Single-Source-Datenablage sichergestellt, wie es weiter heißt.

Die richtigen Metalle und Kunststoffe führen zum Leichtbauziel

Leichte Kernmaterialien stehen hoch im Kurs. Die Gaugler & Lutz oHG bringt deshalb unter anderem ein ultraleichtes Solarpanel von Opres Solutions mit, in welchem der Hartschaumstoff Airex PET-Schaum T90 eingesetzt wird, der sich durch eine hohe Druckfestigkeit sowie hohe Temperaturbeständigkeit auszeichnet. Am einfachsten, heißt es, lässt sich eine Gewichtseinsparung durch Materialsubstitution erzielen. Die Grieshaber GmbH & Co. hat sich auf die Zerspanung des Leichtbau-Materials Aluminium spezialisiert, das etwa für die Herstellung von Präzisionsteilen für mobile Anwendungen im Automotive- oder Freizeit-Bereich benötigt wird. Bei Nutzfahrzeugen wird Gewichtseinsparung auch immer wichtiger. Bei der Leiber Group GmbH & Co. KG ist ein optimierter Lkw-Luftbalgträger der Mittelpunkt des Auftritts. Das aus Aluminium geschmiedete Bauteil ist um 50 % leichter als sein Vorgänger – was das Gewicht der Flotte verringert und damit die Trailernutzlast erhöht.

Auch kleine Teile leisten ihren Beitrag zum Leichtbau

Selbst bei kleinen Bauteilen lohne sich der Blick auf das Gewicht, denn in Summe machten sie aufgrund ihrer häufigen Verwendung durchaus einen Anteil am Gesamtgewicht aus. Die Werner Bauser GmbH präsentiert dazu Kunststoffzahnräder und Verzahnungsteile, mit denen sich im Vergleich zu Teilen aus Metall bis zu 40 % des Gewichts einsparen und auch die Geräuschentwicklung eines Getriebes reduzieren lassen. Die Weippert Kunststofftechnik GmbH hat ihre Produktpalette an Kunststoffschrauben, -unterlegscheiben und -muttern erweitert. Im Vergleich zu Stahlschrauben soll sich damit eine Gewichtsersparnis von rund 70 % erzielen lassen.

Dem Werkstoff Magnesium hat sich schließlich die C&C Bark Metall-Druckguss und Formenbau GmbH verschrieben. Das Unternehmen stellt vor diesem Hitergrund etwa eine Leichtbaulösung für Optikanwendungen vor: Ein Monokulargehäuse wurde dazu komplett aus Magnesium gegossen und anschließend bearbeitet sowie beschichtet. Weil Magnesium das zulasse, ließe sich das Gehäuse relativ dünnwandig, aber gleichzeitig dennoch stabil produzieren.

Veredelte Oberflächen verbessern nicht nur die Optik

Beim hybriden Leichtbau ist durch die Kombination verschiedener Werkstoffe die Beschaffenheit von Oberflächen ein wichtiges Thema, wie die Experten erklären. Die ELB – Eloxalwerk Ludwigsburg Helmut Zerrer GmbH stellt unter anderem mit der "Mg-Ultraceramic" eine nanokeramische Veredelung von Magnesiumoberflächen vor, die dazu führt, dass die Bauteile auch für extreme Anforderungen geeignet sind, weil sie so eine Steigerung der Eigenhärte bei hoher Flexibilität der Schicht erlangen. Durch die atomare Haftung und den vollständigen Kantenumschluss sei eine sehr hohe Korrosionsbeständigkeit gegeben, welche die Magnesiumbauteile langfristig schütze. Und die photochemische Ätztechnik, die der Aussteller micrometal GmbH beherrscht, ermöglicht die Fertigung hoch präziser und hoch komplexer Metallstrukturen. Das spezielle Ätzverfahren ermöglicht es dem Anwender, dass Bauteiltoleranzen im einstelligen Mikrometerbereich eingehalten werden können.

Kombinierte Verfahren bringen dem Leichtbau weiteren Auftrieb

Die Rosswag GmbH zeigt, wie sich dank der hybriden Kombination aus Freiformschmieden und Selektivem Laserschmelzen vollkommen neue Produkte herstellen lassen: Im ersten Schritt stellt Rosswag Engineering massive Bauteilbereiche, mit einem großen Anteil an Materialvolumen, konturnah durch einen Freiformschmiedevorgang her. Auf das geschmiedete Rohteil wird anschließend in der SLM-Anlage additiv aufgebaut, wodurch sich komplexe Strukturen ergänzen lassen.

Gezielte Faserverstärkung macht leichter und robuster

Endlosfaserverstärkte Spiralgewebe aus Carbonfasern, die etwa für die Herstellung von Rotoren von Elektromotoren oder Keramikbremsscheiben verwendet werden können, präsentiert die Gustav Gerster GmbH & Co. KG. Im Gegensatz zu Metallscheiben sei bei den Spiralgeweben keine Korrosion zu befürchten und die Teile sind natürlich leichter als Stahl- oder Aluminiumscheiben. Und die automatisierte und roboterunterstützte Flechttechnologie, die von derBurgmann Packings Group GmbH gezeigt wird, verschaffe diverse Konstruktionsmöglichkeiten, mit denen faserverstärkte Verbundbauteile nach Kundenspezifikation angefertigt werden können. So ließen sich durch automatisierte Prozesse auch komplexe 3D-Geometrien, Krümmungen und Biegeradien optimal erzeugen. Dank präziser Ausrichtung der Fasern werde eine dem Lastfall entsprechend ideale Kraftaufnahme und -verteilung erreicht.

Der Leichtbau zeigt sich auf der Hannover Messe immer wieder

Leichtbau spielt als Querschnittsthema auf der ganzen Hannover-Messe 2018 eine Hauptrolle. Der zentrale Anlaufpunkt jedoch ist die Industrial Supply mit der Halle 5. Außer auf dem Gemeinschaftsstand der Leichtbau BW wird es erstmals auch die Integrated Lightweight Plaza geben – ein Marktplatz für Aussteller von material-, verfahrens- und branchenübergreifenden Leichtbaulösungen samt Speakers Corner und zentraler Präsentationsfläche. Zusätzlich wird es 2018 wieder den Leichtbau-Guide geben, der die Besucher auf viele weitere Unternehmen aufmerksam macht, die – verteilt über die gesamte Hannover-Messe – relevante Beiträge aus dem Bereich Leichtbau zu bieten haben.

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