So werden Lager in Compositewerkstoffe richtig integriert

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Fokus Nummer 2: die Lagerintegration

Wenn es um Gewichtsreduzierung geht, kann eine Ausweitung des Einsatzes von Hochleistungsverbundwerkstoffen häufig auf Kostenschwellen stoßen. Dies gilt insbesondere dann, wenn sich die Veränderung auf der diskreten Komponentenebene vollzieht.

Um diesem Effekt entgegenzuwirken, wird die Zusammenlegung von Systemen inzwischen weithin als Lösung angesehen. Dies führt zu einer deutlichen Reduzierung der Anfangskosten durch den Wegfall von Montageschritten und die Zusammenlegung von Fertigungszeiten. Aber auch dieser Ansatz stößt schnell an Grenzen, wenn er nicht auf eine höhere Ebene verlagert wird.

Die Beschränkung der Maßnahmen auf die Zusammenführung aller Komponenten und die Beibehaltung des gleichen Leistungsniveaus von Komponente zu Komponente führt häufig zu einer Nichtausschöpfung des Potenzials von Verbundwerkstoffen, Materialverschwendung und unnötig hohen Kosten. Ein wirkungsvollerer Ansatz berücksichtigt alle Aspekte ihrer individuellen Leistungsfähigkeit, Kosten, Prozesse und Möglichkeiten.

Ob man CFK oder GFK nimmt, muss fallbezogen abgeschätzt werden

Am Beispiel der Steifigkeit lässt sich feststellen, dass der Einsatz von Carbonfasern bei einigen Bauteilen zur Erzielung der geforderten Steifigkeit komponentenweise erforderlich sein kann, während in anderen Fällen der Einsatz von Glasfasern ausreicht. Dies könnte zu höheren Materialkosten führen oder die Integration sogar unmöglich machen. Bei einer Neuverteilung der Steifigkeitsfunktion des Systems könnte jedoch eine Verteilung gefunden werden, die der Systemleistung bei geringeren Kosten entspricht. Auf diese Weise lassen sich Anforderungen an verschiedene Funktionen wie Steifigkeit, Masse und Dämpfung in ein optimiertes Design einbinden. Und das bietet die SKF Black Design-Funktionsintegration: eine verbundwerkstofforientierte Funktionsintegration für eine optimale Systemleistung.

Zu den Autoren:

Yves Mahéo ist Leiter der Technologie- und Produktentwicklung bei SKF Aerospace France in Châteauneuf-sur-Isère, Frankreich. Rémi Sarlin ist Produktentwicklungsingenieur bei SKF Aerospace in Châteauneuf-sur-Isère, Frankreich.

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