Leichtbau als Schlüsselfaktor

Zusammen mit dem Leichtbau-Cluster der Hochschule Landshut organisierte das schweißtechnische Beraternetzwerk Joinventure den Joinventure-Leichtbau-Workshop. Der Fokus der Veranstaltung lag auf der Fertigung von Leichtbaukonstruktionen.

05. September 2019
Leichtbau als Schlüsselfaktor
Leichtbauwerkstoffe standen im Mittelpunkt der Veranstaltung. (Bild: Hochschule Landshut)

Die Veranstaltung befasste sich nicht nur mit Leichtbaulösungen, sondern mit der gesamten Prozesskette, wie Dr. Stefan Allmeier, Initiator und Geschäftsführer von Joinventure, in seiner Begrüßung erklärte. Marc Bicker vom Leichtbau-Cluster der Hochschule Landshut betonte das Potenzial von Leichtbau für die Automobilindustrie. Neben den Vorträgen bot die begleitende Fachausstellung den rund 70 Teilnehmern Gelegenheit, sich über neue Materialien und Technologien im Bereich Leichtbau zu informieren.

Innovation als Erfolgsfaktoren

Die Geschichte der Menschheit ist durch Veränderungen geprägt. Stets neugierig, für Innovationen offen zu sein und neue Ideen nachhaltig zu verfolgen, dafür plädierte Prof. Dr. Helmut Schreiner von Schreiner Innovation in seiner Keynote. Das Familienunternehmen hat sich vom kleinen Handwerksbetrieb zu einem Hightech-Produzenten von Spezialetiketten entwickelt. Vor rund 20 Jahren sei die Idee eines intelligenten Etikettes entstanden. Heute werden RFID-Etiketten kombiniert mit Sensortechnik gedruckt. Moderne RFID-Lösungen, bei denen der Ladungsträger mit der Produktionszelle kommuniziert, seien heute ein wichtiger Baustein für eine effiziente Prozesssteuerung.

Leichtbaufertigung im Fokus

Eine voll automatisierte Fertigungsanlage, in der Leichtbau-Batteriewannen aus Aluminium gefertigt werden, präsentierte Erwin Altendorfer vom Unternehmen Fill. In der für einen deutschen Automobilzulieferer entwickelten Anlage ermöglichen 75 Roboter, alle 188 Sekunden eine Wanne fertigzustellen – von der automatischen Rohmaterialanlieferung, über das Schweißen bis zur Qualitätskontrolle der Schweißnähte. Jedes Einzelteil ist rückverfolgbar.

Mit der vereinfachten Auslegung der elektrischen Kontaktierung von Kupferwerkstoffen beim Laserstrahlscheißen durch Künstliche Intelligenz befasste sich ein Vortrag von Michael Kick von der TU München. Bei der Kontaktierung spielten unter anderem die elektrische Verbindung, der Bauraum und die Festigkeit eine Rolle. Die Optimierung der Prozessparameter sollte über Machine Learning erfolgen. Vorteile bietet dabei das kontaktlose Laserstrahlschweißen. Über Neuronale Netze konnten auch Nichtlinearitäten relativ einfach beschrieben werden. Erst musste aber über viele Proben und Daten Prozesswissen aufgebaut werden. Mit den gesammelten Daten können nun Parameter wie Laserleistung, Schweißnahtlänge oder Vorschubgeschwindigkeit über KI bestimmt werden.

Neue Trends und Entwicklungen im Leichtbau

Weitere Entwicklungen im Leichtbau präsentierte Simon Frank vom LKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen. Das Forschungsinstitut setzt auf die Verknüpfung von Methoden, um kundenspezifisches Leichtbaudesign mit Leichtmetallen erreichen zu können. Das LKR befasst sich aktuell mit drahtbasierendem Schweißen mit Lichtbogenprozess mit Aluminium und Magnesium. Der Trend beim Leichtbau gehe eindeutig zu immer komplexeren Multimaterialbauweisen, so Frank. Als Beispiel zeigte er ein Leichtbau-Bodenmodul aus CFK in Sandwichbauweise, bei dem das Gewicht um 39 Prozent und die Zahl der Teile um 50 Prozent gesenkt werden konnte.

Prof. Dr. Jörg Wellnitz von der TH Ingolstadt warf abschließend einen kritischen Blick auf Leichtbauentwicklungen für den Automobilbau. Er plädiert für ein Umdenken. »Der Ansatz, ohne Revision möglichst lange haltbare Strukturen zu bauen, kann nicht Leichtbau sein«, so Wellnitz. Der Einsatz von Sensoren und Vernetzung böte hier enorme Möglichkeiten. Die von den Menschen geschätzten, glatten Oberflächen kämen in der Natur nicht vor. Ein der Bionik folgendes Leichtbaufahrzeug würde aussehen wie ein Kofferfisch, das würde aber niemand kaufen. Im Gegenteil sei der Pick-up das erfolgreichste Fahrzeugkonzept, der Mensch habe sich weit von der Natur entfernt.

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