Leichtbau & Bionik

Gewicht reduzieren, Kosten senken und Bauteile effizienter auslegen
  • Leichtbau im Maschinenbau – Materialeinsatz minimieren, Festigkeit sichern und Konstruktionen gezielt optimieren.

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Optimierte Konstruktionen für effizienten Leichtbau

Durch den gezielten Einsatz von Leichtbau- und bionischen Konstruktionsprinzipien entwickeln wir Bauteile, die bei reduziertem Materialeinsatz die gleiche oder höhere Leistungsfähigkeit erreichen.

Als erfahrener Partner für Leichtbau im Maschinenbau und in der Produktentwicklung unterstützen wir Unternehmen dabei, Gewicht zu reduzieren, Kosten zu senken und gleichzeitig Funktion und Sicherheit zu gewährleisten.

  • Formoptimierung durch Bionik:
    Bauteilgeometrien werden nach natürlichen Prinzipien optimiert – für effiziente Kraftverläufe und reduzierte Spannungen.
  • Höhere Festigkeit bei geringerem Gewicht:
    Strukturen werden so ausgelegt, dass sie maximale Belastbarkeit bei minimalem Materialeinsatz erreichen.
  • Materialeffizienz steigern:
    Material wird nur dort eingesetzt, wo es konstruktiv notwendig ist – für geringere Kosten und effizientere Bauteile.
  • Leichtbau für industrielle Anwendungen:
    Optimierte Konstruktionen für Maschinenbau, Anlagenbau und technische Produkte.
Erfahrene Ingenieure
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Form & Funktion

Effiziente Strukturen statt Überdimensionierung

  • Durch die Übertragung bionischer Prinzipien entstehen Bauteile, die Lasten optimal aufnehmen und verteilen. So werden unnötige Materialreserven reduziert und gleichzeitig Stabilität und Funktion verbessert.

Simulation & Analyse

Leichtbau gezielt absichern

  • Mit FEM-Simulationen analysieren wir Spannungen, Verformungen und kritische Bereiche. So stellen wir sicher, dass reduzierte Materialien dennoch alle Anforderungen an Festigkeit und Lebensdauer erfüllen.

Umsetzung & Konstruktion

Vom Konzept zur fertigungsgerechten Lösung

  • Optimierte Geometrien werden in fertigungsgerechte CAD-Konstruktionen überführt. Dabei berücksichtigen wir Produktionsprozesse, Kosten und technische Anforderungen.

Lastgerechte Auslegung

Material dort einsetzen, wo es wirkt

  • Spannungsspitzen werden gezielt reduziert und Lasten gleichmäßig verteilt. Dadurch entstehen langlebige und belastbare Konstruktionen mit minimalem Materialeinsatz.

Wann sich Leichtbau besonders lohnt

Klare Vorteile für Kosten und Performance

  • Leichtbau bringt einen entscheidenden Vorteil, wenn Gewicht reduziert, Materialkosten gesenkt oder Bauteile effizienter ausgelegt werden sollen. Besonders im Maschinenbau, bei bewegten Komponenten oder energieintensiven Anwendungen ergeben sich erhebliche Einsparpotenziale.

Ziel: weniger Material, geringere Kosten und bessere Performance

Topologieoptimierung & Materialeffizienz

Gezielte Materialverteilung statt Standardkonstruktion

  • Durch Topologieoptimierung und strukturmechanische Analysen wird Material exakt dort eingesetzt, wo es benötigt wird. So entstehen leichte, stabile und wirtschaftliche Bauteile mit optimaler Ressourcennutzung.

Leichtbau für Maschinenbau und Industrie

Praxisnah und wirtschaftlich umgesetzt

  • Unsere Leichtbau-Lösungen kommen vor allem im Maschinen- und Anlagenbau sowie in der technischen Produktentwicklung zum Einsatz. Wir unterstützen Unternehmen dabei, Konstruktionen zu optimieren, Gewicht zu reduzieren und gleichzeitig Kosten und Ressourcenverbrauch zu senken.
Referenzen
Ein Auszug aus unseren Projekten

Mit unserer umfassenden Erfahrung und innovativen Ansätzen sichern wir den Erfolg Ihrer Projekte und liefern maßgeschneiderte Lösungen, die Ihre Anforderungen erfüllen.

Entwicklung Radträger

Umstellung eines Radträgers von Gussteil auf Schmiedeteil mit Fokus auf Gewichtsreduktion und Fertigungsoptimierung.
Umfang: Bauteilanalyse, topologieoptimierte Neukonstruktion mittels bionischer Methoden sowie rechnerische Auslegung mit Betriebs- und Versagenslastfällen inklusive Festigkeitsnachweis.
Ergebnis: Gewichtsreduzierung
um 24 %, Materialeinsparung und schmiedegerechte, betriebsfeste Geometrie.

Topologieoptimierung Schachtabdeckung – ACO Guss

Entwicklungsbegleitende Optimierung einer Schachtabdeckung zur Material- und Gewichtsreduktion unter verschiedenen Lastfällen.
Umfang: Strukturoptimierung mittels SKO-Verfahren, Ableitung des erforderlichen Bauraums sowie konstruktiver Neuaufbau der Schachtabdeckung.
Ergebnis: Gewichtsreduktion um 22,7 % (3,53 kg) durch optimierte Geometrie bei erhaltener Bauteilfunktion.

SKO-Untersuchung
Schwenklager – BMW Group

Entwicklungsbegleitende topologische Optimierung eines Schwenklagers unter verschiedenen Lastfällen zur Gewichts- und Materialreduktion.
Umfang: Strukturoptimierung mittels SKO-Verfahren, Ableitung des erforderlichen Bauraums sowie konstruktiver Neuaufbau des Bauteils.
Ergebnis: Signifikante Gewichtsreduktion bei erhaltener Funktion durch optimierte, lastgerechte Geometrie.

FAQ
Häufig gestellte Fragen

Leichtbauoptimierung beschreibt die gezielte Reduktion von Gewicht bei gleichbleibender oder verbesserter Festigkeit. Durch moderne Methoden wie FEM Simulation und Topologieoptimierung werden Bauteile effizienter und wirtschaftlicher gestaltet.

 

Bionik überträgt Prinzipien aus der Natur auf technische Anwendungen. Ziel ist es, besonders leichte, stabile und effiziente Strukturen zu entwickeln, die sich an natürlichen Vorbildern orientieren.

 

Die Kombination aus Leichtbau und Bionik ermöglicht eine deutliche Reduktion von Gewicht, Materialeinsatz und Kosten – bei gleichzeitig erhöhter Festigkeit und Lebensdauer der Bauteile.

 

Die FEM Simulation bildet die Grundlage jeder Leichtbauoptimierung. Sie analysiert Spannungen und Belastungen im Bauteil und liefert die Basis für gezielte Optimierungen.

 

Die Topologieoptimierung ist ein computergestütztes Verfahren, das Material gezielt dort einsetzt, wo es benötigt wird – und entfernt, wo es nicht erforderlich ist. Dadurch entstehen besonders leichte und effiziente Strukturen.

 

Die Soft Kill Option ist eine bionische Optimierungsmethode, bei der Material auch im Inneren eines Bauteils reduziert wird. Dadurch entstehen leichtere Strukturen bei gleicher Funktionalität.

 

Ziel ist es, Gewicht zu reduzieren, Material effizient einzusetzen, die Festigkeit zu erhöhen und gleichzeitig Kosten sowie Energieverbrauch zu senken.

 

Leichtbau und bionische Optimierung werden u. a. im Maschinenbau, Automotive, in der Luft- und Raumfahrt sowie im Anlagenbau eingesetzt.

 

Durch reduzierten Materialeinsatz und geringeren Energieverbrauch im Betrieb trägt Leichtbau maßgeblich zu einer nachhaltigen und ressourcenschonenden Produktion bei.

 

Ein spezialisierter Dienstleister bringt Know-how, Tools und Erfahrung mit, um komplexe Optimierungsprozesse effizient umzusetzen und schnell wirtschaftliche Ergebnisse zu erzielen.

 

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