Im monatlichen „Jour Fixe“ des Clusters CU West des Composites United e. V. stellen Unternehmen und Einrichtungen ihre Technologien oder Projekte zu einem aktuellen Thema vor. Beim Jour Fixe „Leichtbau – neue Industrieanwendungen mit Verbundwerkstoffen“ am 17. März 2025 beteiligten sich rund 20 CU-Mitglieder und Gäste. Dr. Markus Steffens von INTELLIGHT leitete die anschließende Diskussion.
„Im Maschinen- und Anlagenbau können Verbundwerkstoffe mit wichtigen Vorteilen punkten. Bewegliche Teile, wie Roboterarme aus Verbundwerkstoffen, sparen deutlich Energie. Verbundwerkstoffe können Funktionen integrieren – das können Metalle nicht. Anwendungen aus Ceramic Matrix Composites (CMC) stoßen in Hochtemperaturbereiche vor, bei der Metalle passen müssen“, so Dr. Heinz Kolz, Clustergeschäftsführer CU West, in seiner Begrüßung.
Im Rahmen des 31. Jour Fixe stellten folgende Unternehmen / Einrichtungen ihre Beiträge zum Thema vor:
Carbon meets Murtfeldt „S – plus“: Powerpaket für ultrasteife gedichtete Teleskopanwendungen
Die Murtfeldt-Gruppe ist ein führender Anbieter für Kunststoffanwendungen im Maschinen- und Anlagenbau. Zur Gruppe gehört die carbovation gmbh, welche das Portfolio um Composites-Anwendungen ergänzt. Das Unternehmen bietet maßgeschneiderte Lösungen für die Luft- und Raumfahrt, die Automobilindustrie, die Medizintechnik oder für Sportgeräte. Bei der Entwicklung eines teleskopierbaren Absaugrohres für eine Betonbohrmaschine waren der Abrieb durch Betonteile sowie das Gewicht für den Schwerpunkt des Gerätes die zentralen Herausforderungen. Aufgrund des Abriebs mussten die Gleitelemente außen angebracht werden. Im Dauerversuch konnte sich der Prototyp gegen eine flexible Schlauchkombination durchsetzen.
Referenten: Borris Köpper und Holger Rothenburger, carbovation gmbh
Effizienzsteigerung von Elektromotoren durch intelligenten Materialleichtbau
Die Avanco-Gruppe ist Weltmarktführer bei der Entwicklung, Produktion und Veredelung technischer Produkte aus Aluminium und Faserverbundwerkstoffen. E-Motoren spielen über die E-Mobilität hinaus in vielen Mobilitäts- und Industrieanwendungen eine wichtige Rolle. Aus der Motorcharakterisierung und den zentralen Komponenten leiten sich die Anforderungen für Composites-Anwendungen ab. Die Reduzierung der Magnetmasse, hochpräzise Faserverbundhülsen und innovative Wärmeableitung sind Herausforderungen, die mit Verbundanwendungen zur Effizienzsteigerung beitragen können.
Referent: Dr. Marc Wünsche, Technischer Leiter, Avanco GmbH
„DigiPEP – Digitaler Produktentstehungsprozess zur Auslegung von TFP-Bauteilen am Beispiel eines Roboterarmsegmentes“
Die EDAG-Gruppe ist mit 8.900 Mitarbeitern führender Entwicklungsdienstleister, der über den Automotiv-Sektor hinaus auch in anderen Industrien, wie etwa Defense und Energie, tätig ist. Im Konsortial-Projekt DigiPEP wurde die Ausnutzung der mechanischen Eigenschaften von TFP-Fasern auf der Fläche für einen Automatisierungsprozess untersucht und optimiert. Anwendungsobjekt war das 5. Glied eines Roboterarms vor dem Werkzeug. Für die Evaluierung wurden Simulation und CAE für die Validierung der Typologieoptimierung genutzt.
Referent: Michael Begert, EDAG
„Leichtbau mit Verbundwerkstoffen 2030“ – Ergebnisse eines Expertenworkshops
Fünf Experten trafen sich am Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe (IVW) in Kaiserslautern zu einem Foresight-Workshop, um Ideen für Verbundwerkstoff-Technologien im Jahr 2030 zu entwickeln. Bei einem kreativen Rundgang mit VR-Brille auf der JEC 2030 sammelten die Teilnehmer Ideen für innovative Anwendungen in zentralen Branchen.
In der Luftfahrt ist CFK (kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff) der vorherrschende Konstruktionswerkstoff in der Struktur. H2– und Ammoniak-Tanks werden lasttragend in Primärstrukturen verbaut. Bolzenfreiheit hat die Wanddicken von Rumpf- und Tragwerkstrukturen weiter reduziert. Energieeffizienz und Ressourcenschonung stehen im Mittelpunkt der Fahrzeugentwicklung. Energieeinsparung wird durch strukturellen Karosseriebauteilen aus CFK erreicht. Baukasten und Modularität rücken, bei austauschbarem Interieur und Strukturelementen im Baukastensystem, stärker in den Fokus.
Die vollständigen Ergebnisse finden Sie hier: https://composites-united.com/cluster/cu-west/
Dr. Andreas Baumann, Wiss. Mitarbeiter, Ermüdung & Lebensdaueranalyse, Leibniz-Institut für Verbundwerkstoffe GmbH
Diskussionsrunde:
„Alle vorgestellten Projekte erfordern ein tiefgreifendes Verständnis für die Anwendung. Die Kunst ist es, das vorhandene Wissen auf hochkomplexe Anwendungen zu projizieren“, so Dr. Markus Steffens in seiner Einführung. Aus der Diskussion:
- KI wird keine Ingenieur:innen ersetzen, aber Ingenieur:innen erfordern, die KI kompetent einsetzen und interpretieren.
- Die hohen Kosten für CFK wurden beim Saugrüssel von Carbovation in Kauf genommen, weil geringes Gewicht und Steifigkeit oberste Priorität hatten.
- Die hohen Drehzahlen von E-Motoren stellen höchste Anforderungen an die Komponenten.
- Mit metrischen Kunststoffschrauben können Schrauben unmittelbar in den Werkstoff eingebracht werden und Kosten sparen.
„Die Zukunft liegt in Baukasten, Modularität und Gleichteilen“ so Dr. Markus Steffens in seiner Verabschiedung.
Diskussionsleitung: Dr. Markus Steffens, Geschäftsführer, Intellight
Die Vorträge aus den jeweiligen Veranstaltungen sind für Mitglieder auf Carbon Connected verfügbar: https://www.carbon-connected.de/Group/CU.West/uebersicht
Ansprechpartner für Ihre Anliegen und die Veranstaltungsreihe ist Dr. Heinz Kolz, Clustergeschäftsführer CU West: heinz.kolz@composites-united.com
