Leichtbau im Maschinenbau und Anlagenbau - CFK-Replacement

Inhalte des Seminars Leichtbau im Maschinenbau und Anlagenbau: CFK-Replacement

„Warum sollte ein offensichtlich funktionierendes Stahlbauteil durch ein CFK-Bauteil ersetzt werden?“ (Impulsvortrag)
Problemstellungen im Maschinenbau
Energiebedarf minimieren
Stillstandszeiten von Maschinen und Anlagen reduzieren
Gesamtgewichtsreduzierung
Typische Arten von Bauteilen in CFK-Bauweise für den Maschinenbau
Dynamisch bewegte Bauteile Beispiele: Schlitten, Ständer, Tische, Abdeckungen, Schutzverkleidungen etc. Anforderungen (technisch/mechanisch)
Rotationssymmetrische Bauteile Beispiele: Werkszeugspindeln Anforderungen (technisch/mechanisch)
Handling-Baugruppen Beispiele: Roboterarme Anforderungen (technisch/mechanisch)
Substitutionsszenarios/Replacements von Bauteilen im Maschinenbau mit CFK-Bauteilen
Zielfestlegung: Priorisierung der Optimierungsoptionen
Kriterienkatalog: Eignungsfeststellung für geplante Substitution Masse/Trägheit Baugruppensteifigkeit Wärmeausdehnung Röntgentransparenz Zeitbedarf für Substitutionsprozess Rüstzeiten
Wettbewerbsvorteile für den Maschinen- und Anlagenbau Taktung erhöhen Korrosionsbeständigkeit Wärmeausdehnung auf Null setzen Performance steigern bei geringerem Bauvolumen Konstruktionsoptionen erweitern durch weniger umbauten Raum Wettbewerbsvorteile durch Leichtbaukonstruktion manifestieren
Entscheidung der CFK-Substitution in der Kleinserie: Make or Buy?Make: Was muss man dafür können, es selber zu Machen

• Anforderungen an die Bauteilfertigung
• Material und Zeitaufwand

Welche Möglichkeiten des Outsourcing sind möglich? Kriterien, Lieferquellen, …

• Outsourcingoptionen
• Replacement-Konzepte: einbaufertig und montagefertig

Von der Idee bis zum Austausch mit CFK-Bauteilen in 12 Wochen
Werkstoffgerechte Auslegung im CFK-Replacement
Idee und Anforderungsprofil an das zu ersetzende Bauteil Materialqualität und -eigenschaften Technische Daten ermitteln Parameter zur Optimierung auswählen
Prototyping Kennziffern: Steifigkeit, Festigkeit, … Belastungsanforderung bestimmen
Prüfung Belastungsprüfung Werkstoffprüfung – zerstörungsfrei Sichtprüfung
Anpassung
Einsatz: CFK-Replacement Messung der erzielten Optimierung Energieverbrauch, Taktzahl, …
Grenzen der Substitution
Workshop: „CFK-Maschinenoptimierung anhand eigener oder gestellter Maschinenkonzepte“