Jahrzehntelang haben Ingenieure nach Möglichkeiten gesucht, das Gewicht von Komponenten und Baugruppen zu senken, um umweltfreundlichere und wirtschaftlichere Produkte zu entwickeln. Da sich Produktionsprozesse und Rohstoffe weiterentwickeln, können Produkte oft so hergestellt werden, dass sie die Leistungsanforderungen mit weniger Materialien erfüllen, indem optimalere Optionen verwendet oder bestimmte Materialien ganz weggelassen werden.
Leichtbau war in der Vergangenheit ein Hauptanliegen in der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie, um die Kraftstoffeffizienz zu optimieren. Dies führt zu besseren Batteriereichweiten in modernen Elektrofahrzeugen und zu erhöhten Nutzlasten in Flugzeugen. Während sich andere Branchen umweltfreundlicheren, effizienteren und komfortableren Lösungen zuwenden, ist Leichtbau heute ein gemeinsames Ziel für Hersteller und Designer von Verbrauchergeräten, medizinischen Geräten und vielem mehr.
Was ist Leichtbau?
Leichtbau ist der Prozess der Gewichtsreduzierung von einer Komponente oder Baugruppe. Konstrukteure und Hersteller von Leichtbauprodukten auf eine von drei Arten:
Substituting materials:
The most common approach to lightweighting is to replace heavier materials with less dense and/or stronger materials and components. With the right design, heavy materials like metals can be replaced with thermally conductive plastics or ceramics. High density, heavy weight fiberglass insulation can be replaced with low density polyimide foam, like SOLIMIDE(R) Foam, in marine and aerospace applications. Ingenieure beschaffen und formulieren ständig neue Materialien, um strenge Leistungsanforderungen bei geringstmöglichem Gewicht zu erfüllen, daher ist die Überarbeitung der in einer Baugruppe verwendeten Materialien ein wichtiger wiederkehrender Schwerpunkt für Hersteller.
Optimizing designs:
Instead of substituting materials, another way to remove weight is by implementing different technologies or improving a preexisting design.
Eliminating materials:
As production processes and materials evolve, components can often be removed from assemblies entirely while still meeting structural, flammability, and thermal requirements. This often goes together with optimizing designs, such as removing cumbersome mechanical fasteners from an assembly by using adhesive-backed foam. Wir nutzen unsere umfangreiche Materialauswahl, unsere Fertigungskapazitäten und unser Design-Know-how, um mehrschichtige Aufbauten zu erstellen, die mehrere Merkmale in einer einzigen Komponente kombinieren und so dazu beitragen, Materialien aus einer Baugruppe zu eliminieren.
Warum ist es wichtig?
Leichtbau hat weitreichende Auswirkungen auf eine Vielzahl von Branchen. In den Bereichen Automobil, Elektromobilität, Transport und Luft- und Raumfahrt erhöht die Verringerung des Gesamtgewichts der Baugruppe die Kraftstoff- oder Energieeffizienz und verringert den gesamten ökologischen Fußabdruck. In der Unterhaltungselektronik und in der Medizintechnik kann die Gewichtsreduzierung eines tragbaren oder tragbaren Geräts den Benutzerkomfort erhöhen, die Zeit zwischen dem Aufladen verlängern und die Versandkosten senken. Bei industriellen und landwirtschaftlichen Anwendungen kann die Gewichtsreduzierung dazu beitragen, die Gesamtnutzlast und den landwirtschaftlichen Ertrag zu erhöhen und so die Gesamteffizienz und Rentabilität zu steigern.
Mit immer strengeren Anforderungen an Sicherheit, Nachhaltigkeit und Effizienz rückt der Leichtbau in den Fokus jedes neuen Produkts. Durch die Optimierung des Gewichts kann Abfall verringert, Kosten gesenkt und die Produktfunktion verbessert werden.
Der Boyd Unterschied
Anstatt sich darauf zu konzentrieren, ein einzelnes Material zu entfernen oder zu ersetzen, verfolgen die Ingenieure von Boyd einen integrierten Ansatz für die Herausforderungen des Leichtbaus. Unsere umfangreichen Lieferantenbeziehungen und unsere innovative Designunterstützung ermöglichen es uns, Designentscheidungen zu treffen, was zu einem geringeren Gesamtgewicht der Baugruppe führt und gleichzeitig sicherstellt, dass alle Leistungsanforderungen erfüllt werden. Unsere Ingenieure verfügen über jahrzehntelange Erfahrung in der Entwicklung von Komponenten für die Fertigung (DFM) und die optimierte Montage. Die weltweiten Standorte von Boyd tragen auch dazu bei, den Platzbedarf insgesamt zu verringern, indem sie den notwendigen Transport von Komponenten reduzieren und vertikal integrierte Lösungen anbieten.
To learn more about how Boyd can help solve your lightweighting challenges, schedule a consultation with our experts.
