LEICHTWERK - Material im Lastpfad statt im Querschnitt

Ein Vollquerschnitt trägt an der neutralen Faser fast nichts und wiegt trotzdem. LEICHTWERK tastet vier bekannte Bauformen im Fertigungsraster ab und nennt die leichteste, die den geforderten Nachweis noch trägt - mit Schnittbild und Bemassung.

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WAS DAS AUSMACHT

PETG, 120 N am 100-mm-Hebel, Sicherheit 2, Bauraum 30 x 30 mm - alle Zeilen tragen dieselbe Last:

Bauform	Höhe	Masse	Ersparnis
I-Profil	21,1 mm	8,9 g	79 %
Kastenprofil	19,8 mm	10,7 g	74 %
Rippenplatte	29,9 mm	14,6 g	65 %
Vollmaterial	11,0 mm	41,9 g	-

Der Hebel dahinter ist geometrisch: die Höhe geht mit der dritten Potenz in die Steifigkeit ein, die Wandstärke nur linear.

WARUM NICHT TOPOLOGIEOPTIMIERUNG

Druckbar statt optimal

Frei optimierte Formen sind ohne Druckbarkeitsrestriktionen häufig nicht fertigbar. Vier bekannte Bauformen im Bahnraster sind es immer.

Nachvollziehbar

Ein I-Profil mit bemassten Gurten lässt sich prüfen, ändern und einem Kunden erklären. Ein optimiertes Netz nicht.

Bahnraster

Alle Wandstärken sind ganze Vielfache der Bahnbreite. Eine Wand von anderthalb Bahnen druckt der Slicer nicht - er macht eine oder zwei daraus.

Beulgrenze

Wände sind auf ein Verhältnis von Länge zu Dicke von 40 begrenzt. Ohne diese Grenze wählt jede Massenminimierung Wände, die örtlich nachgeben, lange bevor die Spannung erreicht ist.

GRENZEN

Biegung in einer Ebene nach Balkentheorie. Nicht enthalten sind Verdrehung, Belastung quer zur Profilebene, örtliche Krafteinleitung an Bohrungen und Auflagern sowie Kriechen unter Dauerlast. Der Entwurf ist ein Vorschlag und gehört anschließend durch LASTWERK und an Probekörper.

ANFRAGE

Auslegung, Entwurf oder Fertigung: office@schicht-werk.eu. Warenkorb und Anfrage laufen ohne Online-Zahlung, Abwicklung per Überweisung.

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