Konstruktion

Mit unserer Konstruktionskompetenz führen wir für unsere Industrie- und Projektpartner Neuentwicklungen komplexer Systeme durch. Unsere Kompetenz beginnt bereits in der Ideen- und Konzeptphase. Wir erarbeiten Entwürfe, erstellen Detailkonstruktionen und fertigungsgerechte Zeichnungen. Wir setzen als Standard CATIA V5 in Verbindung mit einem CAD-Datenmanagementsystem sowie weitere spezialisierte Software bei unseren Aufträgen ein. Selbstverständlich werden Modelle top-down konstruiert. Um Ergebnisse schnell sichtbar zu machen, können hochwertige virtuelle Produktdarstellungen generiert werden oder mit unseren 3D-Druckern und der ICT-Werkstatt reale Modelle und Funktionsprototypen erstellt werden.

Konstruktionskompetenz

Traktionselektromotor mit innenliegendem Kühlsystem und integralem Kunststoffgehäuse
© Fraunhofer ICT
Traktionselektromotor mit innenliegendem Kühlsystem und integralem Kunststoffgehäuse
Integrale Leichtbau-Kunststoffseitenteile für einen innovativen 4-Zylindermotor
© Fraunhofer ICT
Integrale Leichtbau-Kunststoffseitenteile für einen innovativen 4-Zylindermotor

Mit unserer Konstruktionskompetenz führen wir für unsere Industrie- und Projektpartner Neuentwicklungen komplexer Systeme durch. Zum Beispiel konstruieren und fertigen wir Prototypen zur Validierung neuer Funktionsprinzipien oder Anordnungskonzepte von Traktionsbatterien und Elektromotoren, bis hin zu kompletten thermischen Energiewandlern, wie Verbrennungsmotoren und Turbinen. Unsere Kompetenz beginnt bereits in der Ideen- und Konzeptphase. Wir erarbeiten Entwürfe, erstellen Detailkonstruktionen und fertigungsgerechte Zeichnungen. Wir setzen als Standard CATIA V5 in Verbindung mit einem CAD-Datenmanagementsystem sowie eine umfangreiche Werkstoffdatenbank bei unseren Aufträgen ein. Um die optimale Zusammenarbeit mit unseren Industriepartnern zu gewährleisten, wenden wir die Top-Down-Konstruktionsmethodik an. Damit ist eine einheitliche und übersichtliche Bauteilstruktur möglich.

Clean-Sheet-Design (Konzeption)

Brennraumkühlung in einem additiv hergestellten Versuchseinzylinderkopf
© Fraunhofer ICT
Brennraumkühlung in einem additiv hergestellten Versuchseinzylinderkopf
48V Gleichdruckturbine zur Abgas-Restwärmenutzung
© Fraunhofer ICT
48V Gleichdruckturbine zur Abgas-Restwärmenutzung

 

 

Neue Fertigungsprozesse und Materialien ermöglichen auch immer neue Einsatzgebiete. Unser Kompetenzportfolio umfasst ein breites Spektrum im Bereich der Konzeption von Antriebsstrangkompenten bzw. Systemen. Unsere Kompetenz baut dabei sowohl auf die zahlreichen bereits durchgeführten Projekte, als auch auf den direkten Zugang zu den weiteren Bereichen des ICT (u.a. Umwelt Engineering, Angewandte Elektrochemie und Polymer Engineering). Unsere bereits durchgeführten Projekte reichen von der Brennverfahrensentwicklung und Konstruktion eines Einzylindermotors über das Packaging eines Brennstoffzellensystems mit Reformer bis hin zu der Ausgestaltung einer innenliegenden Kühlung eines Elektromotors.

 

 

Redesign und Optimierung

Umspritzer Hochleistungsmotor mit tragendem Statorkern
© Fraunhofer ICT
Umspritzer Hochleistungsmotor mit tragendem Statorkern

Insbesondere faserverstärkte Kunststoffe bieten ein großes Leichtbau- und Kosteneinsparpotentzial. Eine simple Materialsubstitution ist jedoch nie zielführend. Wir optimieren vorhandene Konstruktionen um die Fertigung mit Kunststoffen zu ermöglichen und die Potentiale voll auszunutzen. In enger Zusammenarbeit mit unserer Simulationsgruppe können genaue Vorhersagen über die spätere Leistungsfähigkeit der Produkte getroffen werden und ein reibungsloser Prototypenaufbau sichergestellt werden.

 

Neue Prozesse und Materialien

Tragendes Nockenwellenmodul aus faserverstärktem Kunststoff
© Fraunhofer ICT
Tragendes Nockenwellenmodul aus faserverstärktem Kunststoff

Durch die enge Zusammenarbeit mit dem Bereich „Polymer Engineering“ verstehen wir nicht nur den theoretischen Einsatz neuer Prozesse und Materialien, sondern profitieren von der umfassenden Anlagentechnik im Technikum. Neben großserienfähigen Prozessen beschäftigen wir uns insbesondere mit der additiven Herstellung. Dabei konstruieren wir Lösungen für die Einschränkungen der Technologie und nutzen die einzigartigen Möglichkeiten für innovative Bauteile.

 

Packaging von Komponenten und Gesamtsystemen

Kompletter Einzylinderaufbau zur Brennverfahrensentwicklung
© Fraunhofer ICT
Kompletter Einzylinderaufbau zur Brennverfahrensentwicklung

Durch unsere Konstruktionsmethodik und die enge Zusammenarbeit mit unserer Simulationsgruppe können wir Teil- und Gesamtsysteme packagen und das Zusammenspiel der Komponenten sowohl thermisch wie auch mechanisch simulieren und optimieren.

 

Zusammenarbeit mit anderen Forschungsgruppen

Test und Validierung

In enger Zusammenarbeit mit der Gruppe Test und Validierung können Prototypen auf ihre Montierbarkeit und Funktion getestet werden. Auf zahlreichen verschiedenen Prüfständen kann von der Design-Verification bis hin zur kompletten Prototyp-Validierung alles erprobt werden.

Simulation

Durch die hauseigene Simulationskompetenz können effizient Iterationsschleifen durchgeführt werden und ein tiefgehendes Verständnis der physikalischen Vorgänge erlangt werden. Zur Verfügung stehen Strömungs-, FEM-, Wärmeübergangs- und Dynamiksimulationen und Weitere.