Funktionsintegrierter Leichtbau

Funktionsintegrierter Leichtbau

© Foto Fraunhofer LBF

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Funktionsintegrierter Leichtbau (Rad).

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Funktionsintegrierter Leichtbau (Rad).

Aktive Leichtbaustrukturen haben Zukunftspotenzial. Bei diesen komplexen Systemen kann das Gesamtgewicht trotz zusätzlicher Funktionen niedrig gehalten werden, da die Trägerstruktur um eine weitere Funktion erweitert wird ohne übermäßig zusätzliche Masse bzw. Lastpfade einzubringen. Ein Beispiel für den funktionsintegrierten Leichtbau sind Kunststoffräder mit zusätzlichen Funktionen wie z. B. elektrische Radnabenmotoren im Automobilsektor.

Im Gegensatz zu bestehenden metallischen Konstruktionen muss die Struktur fasergerechter gestaltet sein. Weichere Radien und fließendere Übergänge sind notwendig, da der Werkstoff für scharfe Ecken und Kanten noch weniger geeignet ist. In dieser Hinsicht müssen auch zusätzlich integrierte Objekte angepasst werden, da diese bei der Strukturintegration als Kerbe in der Konstruktion wirken. Die Wechselbeziehungen aktiver und passiver Materialien werden bei der Integration analysiert und bewertet. Die Integration aktiver Elemente unter Berücksichtigung der Betriebsfestigkeit des Gesamtsystems, die Bewertung und Steigerung von Zuverlässigkeit, Leichtbaupotential und Energiebedarf dieser Leichtbaustrukturen stehen im Fokus der Fraunhofer-Forschungen.