13. DEZEMBER 2017

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Leichtbau leicht gemacht


Science

Die junge Ingenieurin Dr. Cornelia Sennewald ist für die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung metallischer 3D-Strukturen auf Webmaschinen mit dem Bertha-Benz-Preis 2017 ausgezeichnet worden.

Cornelia Sennewald, Ingenieurin an der Fakultät Maschinenwesen der Technischen Universität Dresden ist der Meinung, dass wir in der Verarbeitung von Leichtmetallen wie Aluminium bei Gussverfahren heute an der Grenze des physikalisch Möglichen angelangt sind. »Der nächste Qualitätssprung zu leichteren und zugleich stabileren Strukturen führt über die Herstellung sogenannter metallischer Zellen«, erwartet sie. Dabei werden Drähte so ineinander verwoben, dass superfeste Verbindungen bei minimalem Materialeinsatz entstehen.

Die noch junge Werkstoffklasse der sogenannten zellularen metallischen Materialien hat großes Potenzial – wobei bislang das Problem bestand, diese Zellen kostengünstig und in industriellem Maßstab zu produzieren. Sennewald gelang es im Rahmen ihrer Doktorarbeit, ein neuartiges Verfahren zu entwickeln und die komplexen 3D-Strukturen auf handelsüblichen Webmaschinen herzustellen.

»Dank des neuen Verfahrens konnte ich Metallfäden und -drähte statt in den üblichen 2D-Strukturen auch zu 3D-Strukturen verbinden, und zwar in unterschiedlichen Größen und Formen«, erklärt Sennewald. »Außerdem ist es mir gelungen, andere Leichtbaustoffe wie Carbonfasern mit zu verweben.« Die hybride Verbindung von Metallen und Kunststoffen bietet ein breites Spektrum neuer Anwendungen. »Wir denken an Crash-Elemente mit extrem hoher Steifigkeit, die hohe Temperaturen aushalten. Auf diese Weise könnten wir die Betonstrukturen von Gebäuden verstärken, um sie widerstandsfähiger zu machen.«

Vor allem auf die Anwendbarkeit in der Praxis legte Sennewald ihr Augenmerk. Es nütze den Unternehmen wenig, wenn sich eine neue Technik nur unter Laborbedingungen bewähre. »Deshalb habe ich diese 3D-Zellen mit meinem Team ganz bewusst auf handelsüblichen und nur leicht modifizierten Webmaschinen produziert. So konnten wir zeigen, dass auch diese ungewöhnlichen Strukturen sowie die Verbindung aus metallischen und nicht metallischen Werkstoffen ohne großen Kostenaufwand oder nur durch die Anschaffung teurer Spezialmaschinen möglich sind.«
www.daimler-benz-stiftung.de

Ausgabe:
bbr 06/2017
Unternehmen:
Bilder:
Mirko Krziwon/ITM

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