Fachbeitrag Technik
CAD-Modell einer geschweißten Hauptfahrwerksstruktur (MLG) aus hochfesten luftfahrtzugelassenen Stählen für ein modernes Allzweck- Zubringerflugzeug (N219), entwickelt und gefertigt bei der Heggemann AG. Die Heggemann AG mit Sitz am Flughafen Paderborn-Lippstadt ist Entwicklungs- und Fertigungspartner für metallische Leichtbaustrukturen in den Bereichen Aerospace und Automotive - Foto: ­Heggemann AG
06.08.2019

Von der Werkstoffprüfung zum digitalen Zwilling im Produktlebenszyklus

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Stahl + Technik (Artikelvorschau)

Werkstoffdaten für Stahlanwendungen

Von der Werkstoffprüfung zum digitalen Zwilling im Produktlebenszyklus

Die Anwendung des Werkstoffs Stahl in anspruchsvollen Produkten setzt voraus, dass Konstrukteure und Produktentwickler digitalen Zugriff auf die richtigen Werkstoffdaten haben. Dies ist jedoch vielfach nicht der Fall – die industrielle Praxis ist gekennzeichnet durch „den Werkstoff als Zeichenkette“ im Schriftfeld einer Zeichnung. Es fehlten bisher vielfach konsistente Werkstoffdaten, die ein „Simultaneous Engineering“ in der Produktentwicklung beim Anwender unterstützen. Ein neuer Ansatz bringt die getrennten Welten der Werkstoffexperten und der Produktentwickler enger zusammen. Dieser digitale Zwilling schafft Wettbewerbsvorteile durch Beschleunigung von Entwicklungsprozessen.

Der vollständige Artikel ist erschienen in STAHL+TECHNIK 1 (2019) Nr. 8, S. 64 ff.

Stahl ist als Strukturwerkstoff unverzichtbarer Bestandteil anspruchsvoller Produkte vieler Branchen. Die Auslegung hoch beanspruchter Strukturen, wie z.B. das in Bild 1 gezeigte Flugzeugfahrwerk hinsichtlich Festigkeit und Fertigungsprozessen beinhaltet die Nutzung von Werkstoffmodellen und Werkstoffdatenbanken mit entsprechend belastbaren mechanisch-technologischen Materialkennwerten. Die MMPDS- Datenbank ist die Quelle für FAA-freigegebene Werkstoffdaten von Luftfahrtstählen, Bild 2, die zusammen mit der Stahldat-SX-Datenbank (www.stahldaten.de) von der Matplus GmbH für derart anspruchsvolle Entwicklungsaufgaben bereitgestellt wird.

Werkstoffdaten am Arbeitsplatz des Anwenders

Eine Schlüsselrolle in der digitalen Produktentwicklung nehmen „Product Lifecyle Management“ (PLM)-Systeme ein. Sie steigern die Effizienz bei der Zusammenarbeit von großen Teams durch die Bereitstellung von aktuellen Daten (Konfigurationsmanagement), durch die Abbildung elektronischer Workflows (Änderungs- und Freigabemanagement) und die Integration unterschiedlicher CAD- und FEM-Systeme (Multi-CAE Integration). Ein führendes PLM-System ist das von Siemens angebotene Teamcenter. Das Modul IMM (Integrated Material Management) ist in der Lage, allen Anwendern die benötigten Werkstoffdaten bereitzustellen. Es werden Schnittstellen zu den unterschiedlichen CAD-Systemen, z.B. Siemens NX, Bild 3, Dassault Catia, PTC Creo, bereitgestellt, sodass Konstrukteure in heterogenen Teams auf eine einheitliche Werkstoffdatenbasis zugreifen können.

„IMM ermöglicht die simultane Bearbeitung technischer Fragestellungen zusammen mit den Überprüfungen für Substance-Compliance und Produktnachhaltigkeit und schafft allein dadurch Effizienzvorteile“, erläutert Lucas Dann (thinkstep AG), Produktmanager Siemens Integrated Material Management und ergänzt: „Es kommt darauf an, dem Anwender für seine Spezialaufgaben abgesicherte und freigegebene Werkstoffdaten in seiner Arbeitsumgebung bereitzustellen.“

Autor: Udo Mathee, Coesfeld.

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Schlagworte

ProduktentwicklungStahlanwendungStrukturwerkstoffWerkstoffprüfung

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