Fachtagung Anforderungen an den Leichtbau in Nutzfahrzeugen R.Melzer, 09.11.2017
Die Frauenthal Automotive - Gruppe Zugmaschine Semi-/ Trailer Bus Transporter Pritschenfahrzeug Off-Road
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
Frauenthal Automotive BU Druckluftbehälter
Entwicklung und Fertigung von Druckluftbehältern für die Nutzfahrzeug-Industrie in Europa 11.000 Stk / Tag 55.000 Stk / Woche 230.000 Stk / Monat >2.500.000 Stk / Jahr in über 1150 verschiedenen Designs Gleichteil-Verwendung Parallele Linien-Fertigung verschiedener Typen Zusammenfassen von Fertigungs-Losen
Leichtbau in Nutzfahrzeugen - Driver - Verbrauchssenkung (Effizienzsteigerung) - Fahrdynamik - E-Mobilität - Kurzstrecke +1.000 Kg + 900Kg + 2.500 Kg -2.700 Kg -1.000 Kg Σ +700 Kg Bildquellen: DAIMLER
Leichtbau in Nutzfahrzeugen - Driver - E-Mobilität - Langstrecke + 900 Kg Bildquellen: SIEMENS, SCANIA
Leichtbau in Nutzfahrzeugen - Driver - Erhaltung Nutzlast trotz zusätzlicher Funktionen und Aggregate ( Energie-Rückgewinnung, Abgas-Nachbehandlung, ) 5 6 + 350 Kg Ad- Blue- Tank SCR PF DOC Masseoptimierung Bauraumoptimierung
Funktions-Leichtbau: 1. Chassis -30% 2. Luftbehälter -15% Bildquellen: DAF.fr, MAGNA
Material-Leichtbau: 1. Blattfeder -70% 2. Vierpunkt-Lenker -25% 3. Luftbehälter -55% Bildquellen: Pegasustruckparts.gr, Henkel Adhesives.de, ZF
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 50 396 mm Standard Bauraum Max. Länge ~ 1.500 mm Pre-Assembly Ventile, Stopfen, Kupplungs- Einheiten Befestigung Bänder oder geschweißte Halter Anschlussanzahl Betriebstemperatur -50 +100 C Standard Sauberkeit Max. Partikelanzahl je Partikelgröße Anschluss-Art M22x1,5, Zoll-Gewinde, Stecksystem Anschlussposition
Massereduzierung bestehender Komponenten: Leichtmetall Aluminium Stand der Technik +70 bis 100% m=9,0 Kg m=5,0 Kg - Materialpreis höher - Fertigung aufwändiger
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
Gesetzliche Rahmenbedingungen Druckluftbehälter für NFZ: Ca. 20 g C4-Sprengstoff = Ca. 50 Superböller II = freiwerdende Energie bei Bersten unter Betriebsdruck
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
Was bringt die Zukunft für den Leichtbau in Nutzfahrzeugen: Bionisch inspirierte Chassis-Konzepte Materialsubstitutionen / Multi-Material-Mischkonzepte Bildquellen: EDAG, AUDI, ZF Friedrichshafen
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
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
Herausforderungen für zukünftigen Leichtbau: 70% 50%
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