VDI-Film zu bionischen Wölbestrukturen

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Natur als Vorbild für Ressourceneffizienz

Foto einer WölbestrukturSolche gewölbten Bauteile sind in vielen Bereichen der industriellen Fertigung mittlerweile ein grundlegendes Bauteil. Das VDI Zentrum Ressourceneffizienz stellt die Wölbstrukturierungstechnologie sowie  Praxisbeispiele in seinem neuesten Kurzfilm vor.

Sechseckige Wölbstrukturen, die beispielsweise bei Schildkröten oder Bienenwaben zu finden sind, können die Formsteifigkeit und Festigkeit von Materialien verbessern. Darüber hinaus lässt sich durch ihre Verwendung die Ressourceneffizienz von Produkten steigern.

Die Dr. Mirtsch Wölbstrukturierung GmbH in Berlin hat herausgefunden, wie wölbstrukturierte Materialien auf innovative Weise entwickelt werden können. Um die bionische Struktur auf Metall aufzubringen, wird ein Blech über eine Walze gerollt, die mit linienförmigen Stützen versehen ist. Aufgrund einer Druckdifferenz wölbt sich das Blech, quasi ganz von selbst. Magie? Nein, Bionik und Physik. Im Vergleich zu konventionellen Verfahren zum Einbringen von versteifenden Strukturen wird bei der Wölbstrukturierungstechnologie nur ein Zehntel der Umformenergie benötigt. Zudem können wölbstrukturierte Bleche einfacher weiter verformt und  verarbeitet werden.

Die Gestamp Umformtechnik GmbH nutzt diesen Vorteil bei der Produktion von Bauteilen für die Automobilindustrie. Die steife Struktur des wölbstrukturierten Blechs ermöglicht die Verwendung von dünnem Aluminium, was wesentlich günstiger ist als die bisherige Lösung. Darüber hinaus wird durch den Einsatz des strukturierten Materials das sonst auftretende, störende Dröhnen von dünnwandigen Bauteilen vermieden. Auch die Siteco Beleuchtungstechnik GmbH verwendet wölbstrukturiertes Aluminium, und zwar bei der Produktion von LED-Designerlampen. Da das Licht der LEDs durch die Struktur optimal reflektiert wird, erhöht sich die Lichtqualität. Das Material dient gleichzeitig als Gehäuse und Reflektor der Lampe. Dadurch ergibt sich eine Materialersparnis von insgesamt 80 %. Zudem treten bei den strukturierten Blechen weniger Verspannungen bei höheren Temperaturen auf.

Der Kurzfilm „Bionische Wölbstrukturen – Die Natur als Vorbild für Ressourceneffizienz“ ist auf dem YouTube-Kanal des VDI Zentrums Ressourceneffizienz „Ressource Deutschland“ oder auf www.ressource-deutschland.tv zu sehen.

Quelle: www.vdi.de/index.php?id=45031&no_cache=1&tx_ttnews[tt_news]=72734&cHash=80f105a4a8386513319e42cbaa717e7e

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