LeiKom-Handbuch Produkt Instrumente zur Entwick- lung - IfG

terprogramme sind heute in der Lage, solche Strukturen zu berechnen und in das zu fertigende
Bauteil konstruktiv einfließen zu lassen. Solche bionisch angepassten Konstruktionen
sind auf Grund ihres geringen Eigenspannungszustandes höher belastbar und somit den
Erfordernissen des Leichtbaus und der Ergonomie am besten angepasst.
Hier liegen interessante Anwendungsgebiete für die Gussfertigung, die wie kein anderes
Verfahren in der Lage ist, solche komplizierten und scheinbar ungeordneten Strukturen auch
bearbeitungs- und werkzeugseitig wirtschaftlich zu fertigen.
Der Optimierung des Hochgeschwindigkeitsschlittens aus EN-GJS-400-18 erfolgte komplett
in der Konstruktionsabteilung der Gießerei. Durch die Topologieoptimierung konnte eine 15
%-ige Gewichtseinsparung bei Halbierung der Verformungen erreicht werden. Die Herstellungskosten
des optimierten Hochgeschwindigkeitsschlittens betragen etwa 90 % der ursprünglichen
Version, was unter anderem auch an der schnellen Realisierung des Bauteils
von nur 2 Wochen lag.
Abbildung 9-8: Hochgeschwindigkeitsschlitten einer Werkzeugmaschine [ZGV02]
Fallbeispiel Konstruktion: Kolben für Hochleistungsmotoren
Werkstoff: M142, M174 (übereutektische warmfeste AlSi-Legierungen)
Hersteller: Mahle GmbH, Alzenau
Gießverfahren: Kokillenguss
Realisierte Gewichtsersparnis: 23 %
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