Unsere Leistungen im Leichtbau
Leichtbau:
Ganzheitliche Optimierung
Leichtbau ist eine Konstruktionsphilosophie, die zu erreichende Funktionen eines Bauteils oder Systems mit einem geringen Einsatz an Masse realisiert. Im Ultraleichtbau wird das Ziel verfolgt – auch unter Mehrkosten – das Gewicht eines Bauteils zu minimieren. Ökonomische Leichtbauprinzipien versuchen ein Gleichgewicht zwischen erreichbaren Leichtbaugrad und den einhergehenden Kosten herzustellen.
Der Leichtbau bedient sich speziellen Konstruktionsprinzipien und -methoden, modernen Werkstoffen, wie kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK), werkstoffspezifischen Simulationsmethoden und innovativen Fertigungs- und Prüfverfahren. Damit ist der Leichtbau eine ingenieurtechnische Querschnittsdisziplin, die tiefgehendes Verständnis über Konstruktion, Werkstoffe, Fertigungsverfahren und Analyseverfahren erfordert. Die Herangehensweisen sind oft durch gegenseitig abhängige Optimierungen geprägt.
Projekte im Leichtbau zeichnen sich häufig durch eine hohe Komplexität und im Vergleich zur Entwicklung nicht-leichtbaurelevanter Komponenten hohen Kosten in der Entwicklung aus, da eine Vielzahl von Lösungsvarianten zu konzipieren, zu analysieren und zu bewerten sind, um eine kosten- und gewichtsbezogene Vorzugslösung zu finden.
Warum ist Leichtbau relevant und wo wird er eingesetzt?
Im Leichtbau realisierte Bauteile oder Systeme zeichnen sich allgemein durch einen geringeren Energieverbrauch in der Nutzung oder aber durch deutlich besseres Leistungsgewicht aus. Damit wird der Leichtbau überall dort relevant, wo geringer Energieverbrauch maßgeblich ist, wie beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt fahrt oder in hochgradig wettbewerbsorientierten Branchen, in denen hohe Leistungsfähigkeit als Entscheidungskriterium gilt. Dies ist beispielsweise im Rennsport, im (Präzisions-)Maschinenbau oder in der Medizintechnik der Fall.
Darüber hinaus werden erfolgreiche Leichtbauumsetzungen oft zu technischen Enablern, da Maximaltraglasten von anderen Systemkomponenten nicht überschritten werden dürfen. So werden zunehmend auch großflächige Greiferstrukturen im Automobilbau, Großtragstrukturen oder in Bauanwendungen Leichtbaumaßnahmen eingesetzt.
In den letzten Jahren hat der Leichtbau eine übergeordnete Rolle in Mobilitätsanwendungen erfahren, da bei geringen Fahrzeuggewichten Emissionen und der Energieverbrauch reduziert werden. Damit fungiert intelligenter Multi-Material-Leichtbau, der sich der Nutzung des richtigen Materials an der richtigen Stelle zu Nutze macht als Wegbereiter für kosteneffiziente E-Mobilität, Wasserstoffantriebe und in Micro-Mobilitätsanwedungen.
Welche Rolle spielen Verbundwerkstoffe wie Carbon (CFK) im Leichtbau?
Faserverbundwerkstoffe stellen eine Werkstoffklasse dar, bei der anders als bei isotropen Werkstoffen, wie Aluminium oder Stahl die Werkstoffeigenschaften durch die Auswahl und Ausrichtung der Verstärkungsfasern bestimmt wird. Damit können Faserverbundwerkstoffe, wie kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe auf Anwendungsfälle hin maßgeschneidert werden.
Dies erlaubt hochgradig effiziente und leistungsfähige Strukturen zu entwickeln, die andere Werkstoffe bezüglich ihrer massenspezifischen Eigenschaften deutlich übertreffen. Darüber hinaus bieten Faserverbundwerkstoffe weitere Vorteile wie Korrosionsresistenz, Radartransparenz für Anwendungen in der Medizintechnik oder für militärische Anwendungen und eine quasi unbegrenzte realisierbare Größe.
Gleichzeitig erfordert das Maßschneidern der Eigenschaften ein hohes Kompetenzniveau bezüglich der Materialauswahl, der Spezifikation, der verfahrens- und werkstoffspezifischen Konstruktion und der anwendungsspezifischen Fertigungsplanung.
Wie kann CIKONI beim Leichtbau unterstützen?
CIKONI ist Entwicklungspartner für Leichtbau. Unser Team an Leichtbau-Ingenieuren deckt alle wichtigen Domänen des Leichtbaus von Konstruktion über Simulation, Testing, Fügetechnik bis zur Automatisierung der Fertigung ab. Damit können Kunden aus allen Branchen gemeinsam mit CIKONI hochqualitative Leichtbaulösungen aus einer Hand erhalten.
Als Gesamtlösungsanbieter können wir maßgeschneiderte Lösungen von der Konzeption bis zur Serienrealisierung anbieten. Mehrere Innovationsawards der Branche (JEC-Award, German Hightech Champion Award, AVK Innovationspreis, ESAFORM Industrial Research Award, Leichtbau Thinking Award, …) unterstreichen unseren Innovationsanspruch. Über 100 erfolgreiche Projekte auf fünf Kontinenten mit führenden Technologieunternehmen aller Branchen zeigen unser Standing in der Branche als führender Partner in der Leichtbaubranche.
Kommen Sie gerne auf uns zu. Gemeinsam mit unseren Beratern und Ingenieuren entwickeln wir einen unverbindlichen Lösungsvorschlag für Sie.
Unsere Referenzen im Leichtbau:
Führende Technologie-Unternehmen
Vom Start-Up bis zum Fortune 500 Konzern – von Brasilien bis nach Japan: CIKONI ist vertrauensvoller Partner von führenden Technologiekonzernen.
Expertise On Demand.
Gerne diskutieren wir mit Ihnen Ihre Herausforderungen im Bereich Leichtbau. Nehmen Sie heute unverbindlich mit uns Kontakt auf, um Ihren individuellen Lösungsvorschlag zu erhalten.
