Lösungen auf der Composite Europe

Leichtbau von der Fahrzeugachse bis zum Aneurysmen-Clip

Zwei innovative Kunststoff- und Faserverbund-Leichtbau-Lösungen für zwei unterschiedliche Branchen sind für die Composites Europe angekündigt: Ein GFK-Luftfedermodul für Nutzfahrzeuge sowie um einen Aneurysmen-Clip für die Neurochirurgie. Das demonstriert die ganze Bandbreite Lösungen mit faserverstärkten Werkstoffen.

Neues Leitbau-Achsmodul für Trailer in Faserverbundbauweise mit 9 Tonnen Tragkraft (Bildquelle: BPW)

Vor allem Luftfahrttechnik und Fahrzeugbau sind bekannt für den zunehmenden Einsatz faserverstärkter Werkstoffe, um die Gewichte zu senken. Weniger im Fokus, aber aus Anwender- und Herstellersicht gleichermaßen interessant sind Einsätze in weiteren Abwendungen. Vor allem Anwendungen zur Substitution metallischer, auch hochbelasteter Bauteile will das Unternehmen Adete zur Messe präsentieren.

Dass darunter ein neuartiges Luftfedermodule in Kunststoffleichtbauweise für schwere Nutzfahrzeuge mit neun Tonnen Belastbarkeit ist, ist kein Zufall: Seit Jahresbeginn ist das Unternehmen eine Tochtergesellschaft der BPW Bergische Achsen Kommanditgesellschaft und damit Teil der BPW Gruppe, einem Anbieter in der Nutzfahrzeugbranche. Dies erleichtert den Kaiserslauterern den Zugang zu größer werdenden Entwicklungsprojekten im zunehmend wachsenden Kunststoff- und Faserverbundbereich.

Neuartiger, röntgentransparenter Aneurysmen-Clip in vollständiger Kunststoff-Bauweise.

Gegenüber einem Luftfedermodul aus Metall ließ sich nach Entwicklerangaben Gewichtsersparnis von mehr als 20 Prozent erzielen. Daraus ergebe sich bei einem Dreiachsaggregat 200 Kilogramm Nutzlasterhöhung. Bei der Entwicklung galt es vor allem, die hohen Beanspruchungen durch Lastwechsel, Erschütterungen, Stoßbelastungen durch unebene Fahrbahnen sowie Außeneinflüsse wie Steinschläge zu berücksichtigen. Hohe mechanische Robustheit war daher ein unbedingtes Muss. Dazu setzten die Kaiserslauterer ihre Bauweisenanalyse und numerische Simulation ein, um die Auslegung sowie Funktionstüchtigkeit zu ermitteln und zu belegen. Aus diesen Kennzahlen entstand ein Lastenheft, das auch die Werkstoff- und Verfahrensauswahl sowie die Bauteileprüfung und die Kostenanalyse einschloss. Für das GFK-Luftfedermodul erhielt der Entwickler „Trailer Innovationspreis“.

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In eine völlig andere Branche, die Medizintechnik zielt eine ebenfalls neu Entwicklung: Mit dem gelang im Rahmen eines EU-Forschungsprojekts in Zusammenarbeit mit dem spanischen Unternehmen Neos Surgery und dem Institut für Verbundwerkstoffe in Kaiserslautern wurde ein Kunststoff-Aneurysmen-Clip entwickelt, mit dem Gehirn-Aneurysmen dauerhaft behandelt werden sollen. Ein Aneurysma ist eine krankhafte Aufweitung eines vorgeschädigten Blutgefäßes, das zu platzen droht und damit zu einer Hirnblutung führen kann. Der Innoclip verhindere dies, vergleichbar dem Klemmprinzip einer Wäscheklammer. Er soll die bisher verwendeten Clips aus Metall ersetzen. Der Einsatz von Kunststoff bei dem Clip habe den entscheidenden Vorteil, dass vor allem Artefakte in der bildgebenden Diagnostik wie Röntgen (CT) und Kernspin (MRT) vermieden werden. Das Unternehmen war überwiegend verantwortlich für die Lastenhefterstellung, die systematische Bauweisenanalyse und die Detailkonstruktion mit numerischer Simulation des Klemmvorgangs. Darüber hinaus unterstützte es die Projektpartner mit seinem funktionsspezifischen Werkstoffwissen und verfahrenstechnischem Know-how. Das durch die Neuentwicklungen gewonnene Wissen wird zukünftig branchenunabhängig auch in andere Projekte einfließen.

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