Der richtige Material-Mix bestimmt die Zukunft des Leichtbaus

Premiere des Lightweight Technologies Forum in Düsseldorf im Rahmen der ALUMINIUM und COMPOSITES EUROPE 2016

(PresseBox) ( Düsseldorf, )
Solisten sind passé: Diese Botschaft stammt aus allen Branche, die sich mit aktivem Leichtbau beschäftigen: Der Trend zur Gewichtsreduktion im Automobilbau, der Luftfahrt oder im Bauwesen hat zwar die Entwicklung von Faserverbundwerkstoffen und den Einsatz von Leichtmetallen wie Aluminium und Magnesium in den letzten Jahren enorm vorangetrieben. Doch in Zukunft dominieren leichte Materialsysteme, die über einzelne Werkstoffgruppen hinausgehen. Das richtige Material an der richtigen Stelle – unter diesem Motto gewinnt der hybride Leichtbau zunehmend an Bedeutung. Das neue Lightweight Technologies Forum im Rahmen der Messen ALUMINIUM und COMPOSITES EUROPE gibt vom 29.11. – 1.12. 2016 in Düsseldorf einen Überblick über Materialverbünde aus Metall- und Faserverbund-Technologien. 

Von Ford bis Premium Aerotec, vom Maschinenbauer Engel bis zum Laser-Experten Trumpf, vom Bundeswirtschaftsministerium bis zu den führenden Wissenschaftseinrichtungen stellen Experten ihr Knowhow und ihre Leichtbaustrategien in den Bereichen Automotive, Luft- & Raumfahrt, Fertigungs- und Produktionstechnik vor. 

Automobilbau ist Innovationstreiber

Die Automobilindustrie bleibt einer der wichtigsten Wachstums- und Innovationstreiber – für die Composites- wie auch die Aluminium-Industrie. Auch im hybriden Leichtbau ist der Automotive-Sektor Vorreiter. 

Im Lightweight Technologies Forum referieren dazu Vertreter des Open Hybrid LabFactory . Die öffentlich-private Partnerschaft Open Hybrid LabFactory wurde im Jahr 2012 unter der Federführung des Niedersächsischen Forschungszentrum Fahrzeugtechnik (NFF) der TU Braunschweig gemeinsam mit den Industriepartnern initiiert. Im LeichtbauCampus Open Hybrid LabFactory in Wolfsburg, der erst vor wenigen Wochen seinen Betrieb aufgenommen hat, werden großserientaugliche Fertigungs- und Produktionstechnologien für die wirtschaftlich und ökologisch nachhaltige Herstellung hybrider Leichtbaukomponenten aus Metallen, Kunststoffen und textilen Strukturen entwickelt. 

Ford Research & Advanced Engineering Europe stellt im Leichtbauforum seine Aluminium-Technogien vor. Mit dem Pickup-Truck F-150, dessen reine Alu-Karosserie im Ausstellungsbereich des Forums zu sehen sein wird, hatte FORD 2014 seine radikale Leichtbau-Strategie gestartet. Das Unternehmen ist Mitglied der AMAP GmbH (Advanced Metals and Processes), dem Open-Innovation-Forschungs-Cluster für NE-Metalle an der RWTH Aachen University, das mit weiteren Vorträgen zum Automobilbau im Forum vertreten ist. Ein weiteres Highlight ist am 30.11. (15 Uhr) eine Podiumsdiskussion des Medienpartners bbr BÄNDER BLECHE ROHRE (Henrich-Publikationen) zu den Trends in der Fügetechnik bei Hybridlösungen mit Aluminium im Fahrzeugbau (Fahrwerk/Karosserie) – im Mittelpunkt Alu/Stahl sowie Alu/Carbonfaserkunststoffe (CFK). Geplant ist eine hochkarätig besetzte Diskussionsrunde mit Vertretern aus Forschung, Wissenschaft und Industrie.

Die Firma Metawell stellt in Düsseldorf anhand praktischer Beispiele aus den Bereichen Automotive, Schienenfahrzeugbau, Schiffbau und Industrie die Umsetzung des konsequenten Leichtbaus mit Aluminium-Sandwich-Technik dar. Ausgehend von den grundlegenden Eigenschaften des Materials werden die Möglichkeiten und Grenzen beim Design und in der Verarbeitung aufgezeigt.

Plattierte Werkstoffe, also die Kombination aus zwei oder mehreren Metallen, stehen im Mittelpunkt des Vortrags von Wickeder Westfalenstahl . Beim Plattieren werden mindestens zwei unterschiedlich metallische Bänder zu einem Verbundmaterial vereinigt. Die Werkstoffe laufen parallel vom jeweiligen Coil in die Walzanalage und werden dort, je nach Metall und Materialeigenschaften, durch hohen Walzdruck miteinander verbunden. Es entsteht ein Metallverbund mit völlig neuen, einzigartigen Eigenschaften.

Die Prozesstechnik „xFK in 3D“ steht im Mittelpunkt des Vortragsblocks des Vogel Business Media Verlags, der mit der Zeitschrift "Automobil Industrie" Medienpartner für den Automobilbereich ist. Bei dem Verfahren, das besonders für die Automobilproduktion interessant ist, werden faserverstärkte Kunststoffe dreidimensional gewickelt. Die Fasern lassen sich dabei geometrisch frei in der x-, y- und z-Ebene auslegen – je nach Belastung des Bauteils. Die Faserablage kann so auf die Kraft- und Spannungsaufnahme des Bauteils ausgelegt werden. 

Luftfahrt fliegt auf hybride Strukturbauteile

Kunststoff-Metall-Verbünde (Fibre-Metal-Laminates – FML) aus Aluminiumfolien und Glasfiber-Prepregs sind im Flugzeugbau mittlerweile eine echte Alternative. Das demonstriert der Luftfahrtzulieferer Premium AEROTEC im Lightweight-Technologies Forum. Nach positiven Erfahrungen im Airbus A380 wird dieses Material als Alternative zu reinen Aluminium- und Verbundstrukturen gehandelt. Der wichtigste Schritt für eine industrielle Anwendung für hohe Produktionszahlen von Flugzeugen ist die Automatisierung der Produktionsprozesse für FML-Bauteile wie unter anderem die automatisierte Beschichtung von Metallfolien und der Glasfiber-Prepregs. Premium AEROTEC stellt die Ergebnisse der Entwicklungsarbeit der ersten drei Jahre vor. 

Hybride Organobleche ermögliche kurze Zykluszeiten

Thermoplastische Verbundstoff-Rohlinge stehen im Mittelpunkt des Beitrages von TenCate aus den Niederlanden. Faserverstärkte thermoplastische Rohlinge aus Organoblechen (Faser-Matrix-Halbzeugen) dienen der schnellen, effizienten und robusten Herstellung von Verbundwerkstoffen. Neuere Entwicklungen zielen auf Rohlinge, die sich kostengünstig herstellen lassen und neue Produktdesigns ermöglichen. Hybride Organobleche ermöglichen das Schneiden von Verbundrohlingen bei gleichzeitig kostengünstigen und kurzen Zykluszeiten. Darüber hinaus ermöglicht die Kombination von Organoschicht- und Pressformtechnologie die Herstellung von zusätzlichen Merkmalen wie Versteifungsrippen und Naben in einem einzigen Formungsschritt.

Dass die Hybridisierung von Bauteilen neue Entwicklungen in der Fertigungstechnik erfordert, zeigt auch der Maschinenbauer Engel Austria in seinem Forumsbeitrag und stellt neue Verfahrenstechniken für thermoplastische Faserverbundwerkstoffe vor. 

Der Ofenbau-Spezialist Linn High Therm arbeitet an innovativen Ofenanlagen, die ein großes Energie-Einsparpotenzial ausweisen. Im Forum werden Anlagen für die Wärmebehandlung von PAN- (Polyacrylnitrile) und Lignin Fasern sowie für die Metallschaum-Komposite-Herstellung präsentiert. 

Verbindungstechnik ist Schlüsseltechnik

Schlüssel des künftigen Material-Mixes ist die Verbindungs- und Fügetechnik. Deshalb werden Verfahren entwickelt, mit denen unterschiedliche Materialien optimal verklebt, vernietet oder verschraubt werden können. Eines der Werkzeuge für hybride Verbindungen ist der Laser, wie die TRUMPF Laser- und Systemtechnik GmbH aus Ditzingen demonstriert. Die Firma Gummiwerk Kraiburg präsentiert im Vortragsforum die hybride Verbindung von FVK und Metallen mit Elastomeren anhand der von ihr entwickelten Haftschicht KRAIBON®. 

Das Bundeswirtschaftsministerium ist ebenfalls Partner des Lightweight Technologies Forum und wird in Düsseldorf den geplanten digitalen „Kompetenzatlas Leichtbau“ vorstellen. Dieser soll einen Überblick über Akteure und Kompetenzen im Leichtbau in Deutschland geben. Dies übernimmt Prof. Dr.-Ing. Andreas Büter, Geschäftsführer der Fraunhofer Allianz-Leichtbau und Koordinator des Projektes.

Neben dem BMWi konnte Veranstalter Reed Exhibitions die führenden Leichtbau-Verbände, -Institute und -Cluster als Themenpartner für das Lightweight Technologies Forum gewinnen, darunter den VDMA AG Hybride Leichtbau Technologien, das CFK Valley Stade, die Open Hybrid LabFactory e.V. aus Wolfsburg, die AVK, das AZL - Aachener Zentrum für Integrativen Leichtbau sowie das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) der WTH Aachen, das Netzwerk kunststoffland NRW und das Cluster NanoMikroWerkstoffePhotonik NRW. 

Leichtbau-Exponate im Ausstellungsbereich

Im begleitenden Ausstellungsbereich des Lightweight Technologies Forum zeigen ausgewählte Unternehmen ihre Lösungen für den Multimaterial-Leichtbau, darunter Gummiwerk Kraiburg, Gunnar International Weissenberger, Linn High Therm, Saertex, Trilogiq Deutschland, Wickeder Westfalenstahl, Havel metal foam. Die Exponate reichen von der Karosserie des Ford F-150 Pick-up Truck über Aluminiumschaum-Sandwiches und 3D Formteile bis zur CFK-Rumpfschale.

Erfolgreiches Leichtbau-Messedoppel: ALUMINIUM und COMPOSITES EUROPE 

Mit faserverstärkten Kunststoffen, Aluminium und Magnesium wird Düsseldorf vom 29. November bis zum 1. Dezember 2016 der größte Messemarktplatz für die Leichtbau-Herausforderungen in Automobilbau, Luftfahrt, Maschinenbau, Sport- und Freizeitindustrie, Windenergie und dem Bausektor. Die ALUMINIUM und COMPOSITES EUROPE sind ein erfolgreiches Messedouble, das zusammen rund 1.300 Aussteller und 35.000 Experten aus Industrie, Forschung und Entwicklung erwartet. Beide Messen zeigen neue, zukunftsweisende Lösungen für mehr Effizienz in Produktion und Verarbeitung von Aluminium bzw. Verbundwerkstoffen – vom Rohmaterial über Halbzeuge bis zu fertigen Produkten aus den Anwendungsindustrien.

Weitere Informationen:

www.lite-forum.com 

www.aluminium-messe.com

www.composites-europe.com
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