LeiKom-Handbuch Produkt Instrumente zur Entwick- lung - IfG

Bei den meisten Konstruktionsaufgaben sind Werkstoff- und Systemleichtbau untrennbar
miteinander verbunden. Bei der Neukonstruktion von Leichtbaukomponenten in den Entwicklungsabteilungen
der Fahrzeugindustrie folgt auf eine anfängliche Bauraumoptimierung die
Werkstoffauswahl und anschließend die Konstruktionsanpassung in weiteren Iterationsschritten.
Die Gießerei hingegen sieht sich angesichts kundenseitiger Leichtbauforderungen mit
einer Vielzahl von Randbedingungen konfrontiert, so kann sie i. d. R. nur auf eine eingeschränkte
Werkstoffpalette zugreifen, so dass bestimmte Werkstoffgruppen wie z.B. Kunststoffe
oder viele Verbundwerkstoffe von vornherein nicht als Werkstoffalternativen in Frage
kommen. Konstruktionsanpassungen größeren Umfangs dürften aufgrund der erforderlich
werdenden Neubewertung, Erprobung und Freigabe ebenfalls oft nicht im Interesse des
Kunden liegen. In der Praxis wird man daher einen gemischten Ansatz wählen, der sowohl
eine werkstoffliche Optimierung innerhalb der gewählten Werkstoffgruppe (z.B. durch Beeinflussung
der Gefügeeigenschaften oder Variation der Legierungszusammensetzung) als
auch die Möglichkeit geringfügiger Konstruktionsanpassungen als Lösungsansatz verfolgt.
3.3 Funktionsintegrativer Leichtbau (Systemleichtbau)
Während die klassische Integralbauweise nur die Integration von Einzelteilen zu einem komplexen,
einteiligen Bauteil beinhaltet, geht man inzwischen in zunehmendem Maße dazu
über, funktionale Konstruktionselemente wie Lager, Gelenke, Zahnräder oder elektrische
Schaltkreise mit der Bauteilgeometrie zusammenzufassen. Hierdurch können sich gegenüber
der Verwendung von Einzelteilen u. U. deutliche Gewichtsvorteile ergeben, insbesondere
spart man jedoch Fertigungs- und Montagekosten.
So wurde mit einem von der Georg Fischer Druckguss GmbH, München, und der Audi AG,
Ingolstadt gemeinsam entwickelten Modul-Querträger für die Armaturentafel des Audi A8 (Bj.
2004) nicht nur eine Gewichtseinsparung von über 50% gegenüber der früheren Variante als
gefügte Stahlblech-Konstruktion realisiert, sondern gleichzeitig auch die Zahl der Einzelkomponenten
und damit der Montageaufwand erheblich reduziert. Der Querträger besteht nunmehr
aus einer fahrerseitigen Komponente aus AlMg5Si2Mn und einer beifahrerseitigen
Komponente aus AM50HP, die durch strukturelle Verstärkungen (verripptes Hohlprofil) ausreichende
Torsionssteifigkeit erhält [MAI04], Abbildung 3-1.
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