Konstruktion

Neue Werkstoff- und Fertigungskonzepte sind ein wichtiger Schlüssel zur Sicherung des Industriestandortes Deutschland. Nicht erst seit der letzten Zeit geht ein beträchtlicher Teil der Innovation – und mithin der Wertschöpfung – auf Ergebnisse aus der Material- und Werkstoffforschung und die damit verbundenen neuen Produktionsverfahren zurück. Hierdurch werden Wohlstand und Millionen Arbeitsplätze gesichert und die Wettbewerbsfähigkeit gestärkt. Der jährliche Umsatz von Unternehmen aus der Material-
und Werkstoffbranche liegt mittlerweile bei rund einer Billion (1000 Mrd.) Euro.

Material- und Werkstoffforschung auch für Umweltschutz essenziell

Mit einem breit gefächerten Seminar- und Fortbildungsprogramm setzt sich das HDT (Haus der Technik) als Mittler des Wissens seit Generationen dafür ein, dass neueste werkstoffkundliche Erkenntnisse schnellstmöglich in der Praxis wirksam werden.
Nicht übersehen werden darf, dass der technologische Fortschritt auf diesem Gebiet auch messbar auf die Einhaltung von Nachhaltigkeitszielen einzahlt. „Man denke nur an die Energieeinsparungen und Schonung von Ressourcen, die sich branchenübergreifend aus modernen Leichtbauweisen ergeben – ebenfalls ein direkter Ausfluss der Forschung im Bereich von Hochleistungswerkstoffen“, erklärt der neben Werkstoffen unter anderem für den Bereich Umweltschutz verantwortliche Fachbereichsleiter beim HDT, Dr. Uwe Schröer.

Rost schläft nicht

Innerhalb der Fügetechnik bildet die Schweißtechnik eines der wichtigsten Verfahren. Die Querschnittstechnologie lässt nicht nur zusammenwachsen, was zusammengehört. Mit ihr verbindet sich auch eine beträchtliche Wertschöpfung und trotz des vermehrten Klebens bleibt sie für viele technische Bauwerke und Bauteile das Mittel der Wahl
zur Darstellung hinreichender Robustheit und Belastbarkeit. Dabei entwickeln sich die
schweißtechnischen Verfahren genauso wie beispielsweise die Normen permanent weiter, was den stetigen Bedarf an Weiterbildung und Qualifizierung erklärt.

Vor allem bei der heutzutage immer wichtigeren Leichtbauweise sind genaue Kenntnisse
hinsichtlich der Zusammenhänge zwischen Belastung, Bemessung, Gestaltung und Ausführung gefragt, wie sie seit vielen Jahren durch das HDT vermittelt werden. Die stark nachgefragten und in der Praxis bewährten Seminarangebote von Deutschlands ältestem technischen Weiterbildungsinstitut liefern das benötigte Know-how für die sichere und präzise Ausführung und Kontrolle von Schweißarbeiten in allen Branchen und Zusammenhängen – angefangen mit der Konstruktion.

Schweißtechnik-Know-how für den Bereich Konstruktion

Mehr Innovation, schnelleres Time-to-Market, Kosteneffizienz – und das alles vor dem Hintergrund eines zunehmenden globalen Wettbewerbs: Der Druck auf deutsche Unternehmen steigt. Eine der Ursachen ist die sich verändernde Rolle bestimmter aufstrebender Nationen, die sich nicht länger mit der Fertigung von Billigprodukten begnügen, sondern in immer mehr Bereichen Spitzenleistungen erzielen. Entsprechend unverzichtbar ist hierzulande die Weiterqualifizierung und regelmäßige Schulung von Mitarbeitenden, um konsequent sämtliche Potenziale und sich bietende Chancen zu nutzen.

Wertvolle Impulse für Konstruktion und Produktentwicklung

Das HDT leistet hier seit Jahren Unterstützung mit einer breiten Palette an Fortbildungen. Hierzu zählt beispielsweise das Seminar „Systematische und kreative Produktentwicklung“ unter der Leitung von Univ.-Prof. Dr. E.h. Dr.-Ing. Josef Schlattmann. Es vermittelt Teilnehmenden die Anwendung praxisnaher Konstruktionsmethoden sowie die nötigen Fähigkeiten für eine erfolgreiche Teamführung.

HDT-Praxisseminare liefern gezielt Know-how für Fahrzeug-, Maschinen- und Anlagenbau

Die Innovationskraft zu steigern und gleichzeitig höchste Kostendisziplin zu bewahren – was nach der Quadratur des Kreises klingt, wird heutzutage im Bereich der Konstruktion und Entwicklung von Maschinen als normal vorausgesetzt. Unmögliches möglich machen kann zwar auch das HDT (Haus der Technik) nicht. Wissen von höchster Praxisrelevanz vermitteln, welches verantwortlichen Personen in Unternehmen entscheidend weiterhilft, hingegen schon. So zum Beispiel im Fall des Seminars „Methoden zur effizienten systematischen Konstruktion in der Produktentwicklung“.

Zweck der zweitägigen Veranstaltung (08.-09.11.2023 in Essen; weitere Termine vorhanden) ist es, die aktuellen Erkenntnisse der Produktentwicklung sowie moderne Methoden und Vorgehensweisen in der Konstruktion nutzbar zu machen. Nach einer Einführung zur Konstruktionssystematik lernen Teilnehmende die aktuellen Ansätze zum organisatorischen Ablauf von Produktentwicklungsprozessen und zur Optimierung von Konstruktionsprozessen sowie die Wirkweise diverser Konstruktionsmethodiken kennen. Zudem werden Kosteneinsparpotenziale präsentiert. Zusätzliche Übungen dienen der Vertiefung.

Fehler selbst entdecken, bevor es andere tun

Was sich in Maschinen und Konstruktionen gegeneinander bewegt, verursacht zwangsläufig Schwingungen. Die Konsequenzen, die sich daraus ergeben, reichen von der Beeinträchtigung der Zuverlässigkeit und Lebensdauer über die subtile Beeinträchtigung der Qualitätsanmutung bis hin zu auditiv wahrnehmbarem und störendem, teilweise sogar krank machendem Schall. Geräusche als Folge von Schwingungen können auf der anderen Seite aber auch hilfreich sein. Beim Aufspüren von Mängeln bei der Fertigung von Triebwerks- oder Turbinenschaufeln zum Beispiel. Hier können bereits aller kleinste, mit bildgebenden Verfahren nur schwer erkennbare Abweichungen von der Norm katastrophale Folgen nach sich ziehen.

Die Basics der Schwingungstechnik zu kennen sowie Schwingungen überwachen und reduzieren zu können, ist für die moderne Konstruktionstechnik und die Zustandsüberwachung daher unabdingbar. In der (Ingenieur-)Ausbildung werden diese Fragestellungen jedoch zumeist nicht ausreichend behandelt. Abhilfe schafft hier das HDT (Haus der Technik) mit unterschiedlichen Seminarangeboten unter sachkundiger Leitung erfahrener Fachleute.

Grundlagenseminar zur Schwingungstechnik

Die Anforderungen an Time-to-Market und Qualität nehmen seit Jahren permanent zu. Das erhöht den Druck auf alle für Entwicklung und Qualitätssicherung Verantwortlichen. Doch wie soll man der Forderung nach immer kürzeren Produkt- und Prozessentwicklungszeiten nachkommen, ohne dass es zu teuren Überraschungen etwa in Form von Produktrückrufen kommt?

Einen Erfolg versprechenden Ansatz stellt die Überwindung der vielen nach wie vor beobachtbaren unsystematischen Aktivitäten dar. So kommt in der Prototypenphase beziehungsweise bei der Verfahrensentwicklung nach wie vor oftmals die Trial-and-Error-Methode zum Einsatz, wobei man sich allein auf den Zufall verlässt.

Intelligenter als der Zufall: Design of Experiments (DoE)

Eine wesentlich intelligentere und zeitsparende Alternative trägt den Namen „Design of Experiments“ (DoE) – hierzulande auch als statistische Versuchsplanung (SVP) bekannt. DoE erlaubt die mathematische Berechnung des funktionalen Zusammenhanges von Einfluss- und Zielgrößen mit geringem Aufwand. Mit seinem Seminar „DoE-Versuchsmethodik: Versuchsaufwand minimieren – Versuchsaussagen maximieren“ zeigt das HDT (Haus der Technik), wie sich durch diese Form der systematischen Simulation Entwicklungszeiten nahezu halbieren lassen.

In fast allen Bereichen der Technik müssen Maschinen oder Produkte vor Überlast geschützt werden. Hierfür bietet ENEMAC eine Vielzahl von mechanischen Überlastkupplungen. Speziell für Zahnriemenantriebe wurde die Sicherheitskupplung ECA entwickelt.

Innerhalb weniger Winkelgrade trennt die Überlastkupplung Antrieb und Abtrieb zuverlässig voneinander. Einfache, leichte Elemente verhindern dabei nachteilige Massenträgheit. Diese wurden gewählt, weil zu schwere Schaltelemente das (statisch eingestellte) Ausrückmoment und somit auch zerstörerische Kollisionskräfte bei einer dynamischen Kollision noch beträchtlich erhöhen können.

Die ECA hat sich seit Jahrzehnten in vielen Anwendungen bewährt. Hieraus resultiert eine große Variantenvielfalt. Im Programm sind 17 Baugrößen für Einstellbereiche zwischen 0,5 und 470 Nm. Die Sicherheitskupplung ist mit Konusbuchse oder Passfedernut erhältlich. Zudem sind zahlreiche Sondervarianten auf Anfrage möglich.

Das ausgereifte Prinzip garantiert hohe Sicherheitsstandards. Die ECA bildet mit der Zahnriemenscheibe eine kompakte Einheit, sodass kaum zusätzlicher Raum im Motorbereich beansprucht wird.

Komplett aus Edelstahl gefertigt ist die Metallbalgkupplung Type EWC von Enemac. Bei dieser Wellenkupplung, die in 10 verschiedenen Baugrößen für Nennmomente zwischen 4 Nm und 1000 Nm erhältlich ist, sind über den Balg hinaus auch die Klemmnaben aus schweißbarem, nichtrostendem Stahl (1.4301) gebaut. Die witterungsbeständige Edelstahl-Kupplung ist robust gegen jegliche Umwelteinflüsse und ermöglicht den Einsatz in den rauesten Umgebungen und bei Temperaturen zwischen -40 °C und 350 °C. Z..B. für Anwendungen im Freien, Offshore oder in säurehaltigen Medien wie bei Beschichtungsanlagen zur Stahloberflächenveredelung. Außerdem eignet sich die EWC Metallbalgkupplung perfekt für die nahrungsmittelverarbeitende Industrie sowie für pharmazeutische Anwendungen oder gar für Reinräume.

Moers – 5. Oktober 2018: Mit dem neuen Viewer M4 VIRTUAL REVIEW können Planer mit Hilfe der virtuellen Realität endlich in ihre 3D CAD-Planung eintauchen und diese noch weiter optimieren.

Konstrukteure, Ingenieure und Projektleiter haben oft das Problem, dass Sie Feedback zu neuen Bauteilen, Maschinen oder Anlagen erst dann erhalten, wenn bereits Aufwendungen in einen Prototypen geflossen sind. Bei einer Anlage ist dies gar erst der Fall, wenn sie montiert wird. Fehler oder Optimierungspotenziale werden damit spät erkannt und verursachen enorme Zusatzkosten. Das Erkennen dieser Optimierungspotenziale in der Konstruktionsphase würde dem Planer und seinen Kunden diesen Zusatzaufwand ersparen.

Frühzeitiges Feedback mit M4 VIRTUAL REVIEW
Der Virtual Reality (VR) Viewer ermöglicht das Einladen von CAD-Daten in eine VR-Umgebung. Damit können 3D-Konstruktionsdaten mit Hilfe einer VR-Brille betrachtet werden. Somit können Mitarbeiter aus der Konstruktion die Planung frühzeitig betrachten. Werden diese 3D-Daten durch Kollegen aus der Montage oder dem Service in der VR geprüft, können Optimierungen vorgenommen werden, die sonst erst bei der Montage oder der Wartung aufgefallen wären. Ein unschätzbarer Vorteil von M4 VIRTUAL REVIEW ist das frühzeitige Feedback, da sich sonst die Fehlerkosten mit dem Fortschritt des Projektes deutlich erhöhen.

Moers – 22. Dezember 2017: Zusammen mit Partnern aus Industrie und Bildung erforscht CAD Schroer die integrierte Bereitstellung von relevantem Wissen im Konstruktionsprozess. Das Forschungsprojekt „Wissensbasierte CAx-Prozessketten für Schweißkonstruktionen im Kraftwerksbau“ (WPSK) läuft bereits seit 2015 und verzeichnet starke Fortschritte auf dem Gebiet der Wissensintegration in bestehende Konstruktionsprozesse.

Den Konstruktionsprozess wissensbasiert optimieren
Eine zentrale Fragestellung des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten Projektes lautet: Wie kann der Konstrukteur bei seinen täglichen Aufgaben und den dazugehörigen Berechnungen unterstützt werden? Ziel des Forschungsprojektes ist es daher, im Arbeitsumfeld des Konstrukteurs stets das für die Erfüllung der jeweiligen Konstruktion erforderliche technische und auslegungsspezifische Wissen verfügbar zu machen. Das Wissen wird dabei durch eine cloud-basierte und in die Konstruktionsumgebung integrierte Lösung bereitgestellt.