Fachtagung. Anforderungen an den Leichtbau in Nutzfahrzeugen

Transkript

1 Fachtagung Anforderungen an den Leichtbau in Nutzfahrzeugen R.Melzer,

2 Die Frauenthal Automotive - Gruppe Zugmaschine Semi-/ Trailer Bus Transporter Pritschenfahrzeug Off-Road

3 Die Frauenthal Automotive - Gruppe Habo, SWE Motala, SWE Reftele, SWE Kinnared, SWE Rosswein, GER Plettenberg, GER Kanshan, Chi Toruń, POL Elterlein, GER Hustopecze, CZ Cadca, SK

4 Frauenthal Automotive BU Druckluftbehälter

5 Entwicklung und Fertigung von Druckluftbehältern für die Nutzfahrzeug-Industrie in Europa Stk / Tag Stk / Woche Stk / Monat > Stk / Jahr in über 1150 verschiedenen Designs Gleichteil-Verwendung Parallele Linien-Fertigung verschiedener Typen Zusammenfassen von Fertigungs-Losen

6 Leichtbau in Nutzfahrzeugen - Driver - Verbrauchssenkung (Effizienzsteigerung) - Fahrdynamik - E-Mobilität - Kurzstrecke Kg + 900Kg Kg Kg Kg Σ +700 Kg Bildquellen: DAIMLER

7 Leichtbau in Nutzfahrzeugen - Driver - E-Mobilität - Langstrecke Kg Bildquellen: SIEMENS, SCANIA

8 Leichtbau in Nutzfahrzeugen - Driver - Erhaltung Nutzlast trotz zusätzlicher Funktionen und Aggregate ( Energie-Rückgewinnung, Abgas-Nachbehandlung, ) Kg Ad- Blue- Tank SCR PF DOC Masseoptimierung Bauraumoptimierung

9 Funktions-Leichtbau: 1. Chassis -30% 2. Luftbehälter -15% Bildquellen: DAF.fr, MAGNA

10 Material-Leichtbau: 1. Blattfeder -70% 2. Vierpunkt-Lenker -25% 3. Luftbehälter -55% Bildquellen: Pegasustruckparts.gr, Henkel Adhesives.de, ZF

11 Anforderungen an Druckbehälter für Nutzfahrzeug- Bremssysteme und Hilfsfunktionen: Wiederstand gegen mech. Beschädigungen Qualität Lebensdauer Korrosionsschutz Oberfläche Sichtbereich A? Chemische Beständigkeit Betriebsdruck 10,0 20,0 bar Standard Volumen 0,1 120 L Standard Durchmesser mm Standard Bauraum Max. Länge ~ mm Pre-Assembly Ventile, Stopfen, Kupplungs- Einheiten Befestigung Bänder oder geschweißte Halter Anschlussanzahl Betriebstemperatur C Standard Sauberkeit Max. Partikelanzahl je Partikelgröße Anschluss-Art M22x1,5, Zoll-Gewinde, Stecksystem Anschlussposition

12 Massereduzierung bestehender Komponenten: Leichtmetall Aluminium Stand der Technik +70 bis 100% m=9,0 Kg m=5,0 Kg - Materialpreis höher - Fertigung aufwändiger

13 Massereduzierung bestehender Komponenten: Kunststoff mit Faserverstärkung - Neuentwicklung im Rahmen des thermopre Projektes + XX %?? m=9,0 Kg m<4,0 Kg - Materialpreis f. Halbzeuge - Herstellungsprozess in Serie

14 Gesetzliche Rahmenbedingungen Druckluftbehälter für NFZ: Ca. 20 g C4-Sprengstoff = Ca. 50 Superböller II = freiwerdende Energie bei Bersten unter Betriebsdruck

15 Gesetzliche Rahmenbedingungen Druckluftbehälter für NFZ: Europäische Richtlinien RL 2014/68EU (DGRL) RL 2014/29EU (RL edg) RL 167/2013 EU RL 168/2013 EU Anwendungs- Regelwerke AD2000 EN13445 EN286-2 Stahl Aluminium GFK - DP GFK - TP Zertifizierung von Druckluftbehälter f. NFZ: 1. eigene Norm schaffen 2. Einzelzulassung mit Prüfprogramm

16 Was bringt die Zukunft für den Leichtbau in Nutzfahrzeugen: Bionisch inspirierte Chassis-Konzepte Materialsubstitutionen / Multi-Material-Mischkonzepte Bildquellen: EDAG, AUDI, ZF Friedrichshafen

17 Was bringt die Zukunft für den Leichtbau in Nutzfahrzeugen: Hybrid-Bauteile (Stahl, Alu, Kunststoff, ) Das richtig Material an der richtigen Stelle in der richtigen Menge Additive Fertigung Bildquellen: IPH Hannover, DMG MORI

18 Herausforderungen für zukünftigen Leichtbau: Hybrid-Elektrifizierung der Fahrzeuge Kompensation des Mehrgewichtes Reine E-Mobility Kompensation des Mehrgewichtes f. Batterien Verringerung Eigengewicht zur Reichweitensteigerung GFK und CFK Fertigungsverfahren GFK und CFK Fügeverfahren GFK und CFK Halbzeug - Kosten Herstellkosten f. Leichtbau-Fahrzeuge senken für Kundenakzeptanz TCO für Leichtbau- und elektrifizierte Nutzfahrzeuge

19 Herausforderungen für zukünftigen Leichtbau: 70% 50%

20 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!