Schulung: Leichtbau Grundlagen.


Wir geben einen systematischen Einblick in die grundlegenden Fragestellungen des Leichtbaus: Entwicklung, Konstruktion & Design, Auslegung & Simulation, Technologieauswahl, Fertigung, Schadenserkennung, Ökobilanzen, aktuelle Trends & zukünftige Entwicklungen.


Übsicht zu möglichen Themen und Schwerpunkten (nicht vollständig):


1. Überblick und Grundlagen

  • Leichtbau-Motivation
  • Leichtbau-Strategien mit Beispielen und Grenzen
  • Leichtbaumaterialien (Metalle, Kunststoffe, Keramiken, Verbundwerkstoffe)
  • Systematische Materialauswahl (Ashby-Systematik)
  • Leichtbau-Kosten
  • Leichtbau-Kennzahlen zum Konzeptvergleich
  • Ökobilanz und Lebenszyklus-Analyse
  • Kleine Martüberischt zu Leichtbau-Produkten
  • Erfolgreiche und nicht-erfolgreiche Leichtbau-Produkte (Analysen und Hintergründe)


2. Leichtbau mit Metallen

  • Überblick zu den Materialien: hochfeste Stähle, Aluminium, Magnesium, Titan
  • Fügetechnik und Inkompatibiltäten
  • Neue Entwicklungen: Metallschäume, geordnete Hohlstrukturen (bspw. MHSS), SMA

 

3. Leichtbau mit Verbundwerkstoffen

  • Faserverstärkte Kunststoffe und Endlosfaserverstärkte Kunststoffe
  • Verstärkungsfasern (mit Halbzeugen) und Matrixwerkstoffe
  • Auslegung und Charakterisierung des Werkstoffsystems
  • Anisotropie: Konzeptionierung für einen fasergerechten, effizienten Leichtbau
  • Design Rules
  • Fertigungstechnologien (Vorteile und Einschränkungen)
  • Auslegung und Simulation (inkl. Versagenskriterien)
  • Schadensfälle
  • Ausgewählte Produkte

 

4. Leichtbau im Multi-Material-Design

  • Strategie zur Auswahl der Materialen (Art und Anzahl)
  • Auslegung
  • Fügetechnik
  • Strukutrelles Kleben (inkl. Auswahl von Klebstoffen und Automatisierung des Fügeprozesses)
  • Inkompatibilitäten (Delta-Alpha-Problematik, Kontaktkorrosion, Lastpfade, ...)


5. Neue Anwendungen im Leichtbau

  • Smart Structures und adaptive Strukturen
  • Bionisches Design (inkl. Beispiele für mögliche Vorbilder aus der Natur)
  • Ultraleichte, expandierbare Strukturen mit Festkörpergelenken und intelligenten Faltungen
  • Strukturen als Träger von Leiterbahnen, Sensoren, Aktoren, Energiespeichern etc.
  • Simulation der zugehörigen Mehrfeldprobleme