Durchdachte Leichtbaukonstruktionen – von kleinen Modulen bis zu großflächigen Strukturbauteilen
Die S.M.I.L.E. Engineering GmbH ist ein Ingenieurbüro in den Bereichen Schiff-, Maschinen- und Industrieanlagenbau. Beim Schiff- und Maschinenbau werden jeweils unterschiedliche Ansätze für neue Leichtbaukonstruktionen verfolgt: So sind es bei großflächigen Strukturbauteilen die Materialreduzierung durch intelligente Konstruktionsdetails und geänderte Verbindungstechniken, während es bei kleinen Bauteilen durch den Einsatz der 3D Drucktechnik die Reduzierung von Materialmengen und die Gewichtseinsparung durch Kombination von besonderen Materialpaarungen innerhalb eines Bauteils sind.
Stellen Sie Ihre Leichtbaulösungen vor.
Vor einiger Zeit haben wir in Zusammenarbeit mit Partnern einen Hydraulikverteilerblock in klassischer Bauaurt für den 3D Druck konstruktiv aufbereitet und optimiert. Das Ergebnis ergab eine Material- und damit auch Gewichtseinsparung von über 80%.
Bei großflächigen Strukturbauteilen haben wir die Blechstärken-Reduzierung soweit vorgenommen, dass eine klassische Schweißverbindung nicht mehr möglich war und dafür von uns ein Katalog von zu standardisierten Klebeverbindungen, analog zu den Schweißverfahren erstellt wurde.
Simulationsrechnungen für die Herstellung besonderer 3D Druckbauteile oder die Belastungen von großflächigen Leichtbauteilen im Brandfall gehören zu unseren aktuellen Arbeiten.
Vor welche Herausforderungen stellt Sie der Leichtbau in der maritimen Branche aktuell?
Zu unseren Herausforderungen gehören optimierte Lastannahmen, effiziente Fertigungsmethoden und Recyclingfähigkeit der Bauteile. Die Lastannahmen sind empirisch ermittelt und werden in größeren Zeiträumen von den Klassifikationsgesellschaften angepasst.
Die Fertigungsmethoden in großräumigen, dem Witterungseinfluss ausgesetzten Werkstätten, lassen nicht jede Materialverwendung zu.
Welche Schritte werden Sie als nächstes gehen, um den Leichtbau voranzutreiben?
Für uns als Ingenieurbüro beginnt die Arbeit bei der Produktentwicklung. Wir steigern daher unser Wissen um die Gestaltungsmöglichkeiten der Bauteile und entwickeln unsere Berechnungsmethoden weiter.
Wo können Forschung, Entwicklung und Innovation zum maritimen Leichtbau von den Entwicklungen in anderen Bereichen oder Branchen profitieren?
Maritime Projekte sind in der Regel große, komplexe und bewegliche Objekte. Andere Branchen mit großen, komplexen Projekten wären dann Referenz-Lieferanten. Dazu gehören Luft- und Raumfahrt für den leichten mobilen Bereich aber auch der Eisenbahnverkehr mit zwar schwerem, aber sensiblen Sicherheitsaspekten.
Wo öffnet Leichtbau Raum für Innovationen und wie wird die Zukunft der maritimen Branche dadurch beeinflusst?
Mit der Einführung des Materials Stahl im Schiffbau wurde vor mehr als 100 Jahren eine Leichtbaumethode zum Bau großer Schiffe eingeführt, die bis heute ihre Gültigkeit hat. Wenn die Schiffe kleiner werden, spezielle Aufgaben und Anforderungen erfüllen oder mit Batteriekonzepten hohe Gewichte anderer Komponenten durch konsequenten Leichtbau bei konventionellen Bauelementen ausgeglichen werden müssen, dann sind neue Leichtbaumethoden erforderlich.
Die Innovation muss dabei die effiziente Fertigung der Projekte einbeziehen. Intelligente Konstruktionselemente und Materialkombinationen, bei denen z.B. Strukturelemente auch Funktionen für den Schiffsbetrieb übernehmen, wären hilfreich.
Was muss sonst noch dringend zum Thema Leichtbau gesagt werden?
Leichtbau wird für die mobilen maritimen Objekte im Zusammenhang mit neuen Antriebstechniken wichtig. Betroffen davon sind vorrangig kleine Wasserfahrzeuge.
Kontakt
S.M.I.L.E. Engineering GmbH
Winkel 2
24226 Heikendorf
Herr Knut-Michael Buchalle
knut-michael.buchalle@smileengineering.de
Tel. 0431-21 08 019
