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Bionische Wölbstrukturen - Die Natur als Vorbild für Ressourceneffizienz

Bionische Strukturen sind aus vielen Bereichen der industriellen Fertigung nicht mehr wegzudenken. Die sechseckige Wölbstruktur, die in der Natur zum Beispiel bei Schildkröten oder Bienenwaben zu finden ist, wird für verschiedene Industrieprodukte genutzt, da sie für eine hohe Formsteifigkeit und Festigkeit des Materials sorgt.

Die Dr. Mirtsch Wölbstrukturierung GmbH in Berlin hat ein innovatives Verfahren zur Herstellung von wölbstrukturierten Materialien entwickelt. Um die bionische Struktur auf Metall aufzubringen, wird ein Blech über eine Walze gerollt, die mit linienförmigen Stützen versehen ist. Aufgrund einer Druckdifferenz kommt es zum „Einploppen“ des Bleches. Der besondere Effekt: Die Form der bionischen Struktur bildet sich von selbst aus. Im Vergleich zu konventionellen Verfahren zum Einbringen von versteifenden Strukturen wird bei der Wölbstrukturierungstechnologie nur ein Zehntel der Umformenergie benötigt. Zudem können wölbstrukturierte Bleche einfacher weiter verformt und somit verarbeitet werden.

Die Gestamp Umformtechnik GmbH nutzt diesen Vorteil bei der Produktion von Bauteilen für die Automobilindustrie. Die steife Struktur des wölbstrukturierten Bleches ermöglicht die Verwendung von dünnem Aluminium, wodurch erhebliche Gewichteinsparungen erzielt werden können. Darüber hinaus kann durch den Einsatz des strukturierten Materials das sonst auftretende, störende Dröhnen von dünnwandigen Bauteilen vermieden werden.

Die Siteco Beleuchtungstechnik GmbH verwendet wölbstrukturiertes Aluminium bei der Produktion von LED-Designerlampen. Da das Licht der LEDs durch die Struktur optimal reflektiert wird, kann eine hohe Lichtqualität erzielt werden. Das Material dient gleichzeitig als Gehäuse und Reflektor der Lampe. Dadurch ergibt sich eine Materialersparnis von insgesamt 80 Prozent. Zudem treten bei den strukturierten Blechen weniger Verspannungen bei höheren Temperaturen auf.

Wölbstrukturierte Materialien weisen neben Material- und Energieeffizienz viele technische Vorteile auf, weshalb sie bei vielen weiteren Produkten, wie Katalysatoren, Waschmaschinen oder in der Architektur zum Einsatz kommen.

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