Werkstoffminimierung

Werkstoffminimierung. Im Sinne der Aspekte Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit ist es, so wenig Rohstoffe wie möglich zu nutzen und gleichzeitig aus ihnen einen möglichst großen Nutzen zu ziehen. Dies kann evtl. im Konflikt mit der Lebensdauer eines Produktes stehen, da Einsparungen (bspw. bei der Wandstärke) schnell zu Qualitätsmängeln führen können. Hier spielen entsprechende Belastungstests in Theorie (CAD und weitere Programme) und Praxis eine elementare Rolle, sodass alle Bauteile entsprechend einer definierten, angestrebten Lebensdauer ausgelegt sind. Die Finite Elemente Analyse (FEA) oder das Computer Aided Engineering (CAE) kann zugunsten der Werkstoffminimierung Anwendung finden. Diese Software ermöglicht es, das Bauteil unter verschiedenen Belastungen und Umgebungsbedingungen zu simulieren und die daraus resultierenden Spannungen, Verformungen und andere relevante Parameter zu berechnen. Einige der beliebtesten Softwarelösungen für FEA und CAE sind: ANSYS, Abaqus, Nastran, SolidWorks Simulation, COMSOL Multiphysics und MSC Software. Mit diesen Programmen können Ingenieure die Lebensdauer von Bauteilen analysieren, indem sie Faktoren wie Materialermüdung, Spannungskonzentrationen, zyklische Belastungen und andere Einflüsse berücksichtigen. Quelle: Bachelorarbeit „Richtlinien für eine kreislaufwirtschaftliche Konstruktionstechnik im Haushaltswaschmaschinenbau“, Tobias Nimmerrichter, Technische Hochschule Ingolstadt, Juli 2024. Rechteinhaber der genannten Programme sind: ANSYS: ANSYS, Inc., Abaqus: Dassault Systèmes (insbesondere Teil von SIMULIA), Nastran: Nastran wurde ursprünglich von NASA entwickelt. Die kommerziellen Versionen werden von verschiedenen Anbietern angeboten, darunter MSC Software. SolidWorks Simulation: Dassault Systèmes (SolidWorks ist ein Produkt von Dassault Systèmes). COMSOL Multiphysics: COMSOL, Inc., MSC Software: MSC Software Corporation.