LeiKom-Handbuch Produkt Instrumente zur Entwick- lung - IfG

Eine Grundkufe ist ein Bauelement einer Bergbaumaschine, die für den Streckenausbau
unter Tage verwendet wird. Auf Basis eines Stahlgussteils wurde dieses Bauelement früher
mit Stahlblechen zusammengefügt und als Schweißkonstruktion realisiert. Durch das Zusammenspiel
von konstruktiven und fertigungstechnischen Maßnahmen konnte dieses Bauteil
als gegossene Variante hergestellt werden. Das neu entwickelte Stahlgussteil macht eine
Kosteneinsparung von 15 % möglich, indem die diversen Bearbeitungsschritte wie das
Schweißen oder Bohren entfallen.
Die Integralbauweise erreicht eine Gewichtseinsparung von 3 %, da bestimmte Bereiche des
Bauelements auf Grund von fertigungstechnischen Maßnahmen verändert werden konnten.
Der Austausch der Schweißkonstruktion durch das Stahlgussteil hat keine negativen Einflüsse
auf die geforderten Festigkeiten (Abbildung 9-7).
Abbildung 9-7: Stahl-Stahlguss-Konstruktion (früher) Stahlgussbauteil (heute)
[ZGV00]
Fallbeispiel Konstruktion: Hochgeschwindigkeitsschlitten für eine Werkzeugmaschine
Werkstoff: EN-GJS-400-18
Hersteller: Heidenreich & Harbeck AG, Moelln
Gießverfahren: Sandguss
Realisierte Gewichtsersparnis: 15 %
Im Folgenden wird die Entwicklung einer bionischen Verrippungskonstruktion für einen
Hochgeschwindigkeitsschlitten einer Werkzeugmaschine durch Topologieoptimierung dargestellt
(Abbildung 9-9). Die aus der Natur bekannten Konstruktionen wachsen nach Regeln,
die ihnen zu höchster Stabilität bei geringstem Materialeinsatz verhelfen. Moderne Compu-
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