ZIM-Projekt „LightConstruct“ zum 15.05.2023 gestartet!
Die Topologieoptimierung ist entscheidend für die Realisierung von leichten und effizienten Strukturen. Dabei hilft diese Art der Optimierung, den Materialverbrauch zu reduzieren und die Umweltbelastung zu minimieren. Deutlich leichtere Bauteile werden durch Multi-Material-Topologie-Optimierung erreicht, wenn optimierte Materialien verschiedenen Bereichen eines Bauteils zugeordnet werden. Das aktuelle industrienahe Forschungsprojekt “LightConstruct” befasst sich mit der Entwicklung eines effektiven Leichtbauprozesses, der einerseits durch direkte Materialreduktion und andererseits durch gezielte Materialsubstitution erstmals gewichtsminimierte Multi-Material-Leichtbauteile ermöglicht. Im Gegensatz zu bisherigen Optimierungsmethoden soll die neue Methodik nicht der Restriktion einer vorgelagerten Materialauswahl unterliegen. Ermöglicht wird dies durch die Entwicklung einer neuen Methode der numerischen Topologieoptimierung (MMTO), die mit einem hocheffizienten Multimaterialansatz eine effektive Kombination von Metall- und Kunststoffwerkstoffen generiert und damit eine veritable Gewichtsreduktion erreicht. Die neue Methodik sollte die Herstellungsbeschränkungen des Spritzgießens berücksichtigen und gießbare Komponenten liefern. Der Evakuierungsstuhl als Anwendungsbeispiel wird vom Projektpartner “PH-Mechanik” angeboten. Die neue MMTO-Methode wird auf ihn angewandt, um die Struktur und das Gewicht des Evakuierungsstuhls zu optimieren. Darüber hinaus arbeitet “PH-Mechanik” an Arbeitspaketen, die sich auf die Mechanik, Fertigung und Montage von Evakuierungsstühlen beziehen. Der zweite Projektpartner “Wilhelm-Plastik” hilft mit seinem Know-how bei der Herstellung von Spritzgussteilen aus Kunststoff und faserverstärktem Kunststoff. Darüber hinaus hilft Wilhelm-Plastik bei der Untersuchung der Formbarkeit verschiedener Kunststoffmaterialien und bei der Optimierung der Prozessparameter des Spritzgießverfahrens.