Design

Design, insbesondere das Kontaktdesign gehört zu unseren Kernkompetenzen. Hier beherrschen wir die Entwicklungsprozesse und Tools durchgängig. Beginnend mit dem Anforderungsmanagement bis hin zur Ableitung der Akzeptanzkriterien für die Verifizierung. Diese durchgängige Betrachtung bietet bereichernde Synergien und vermeidet Schnittstellenverluste.

Durch unsere jahrzehntelange Erfahrung bieten wir umfangreiche Lösungskataloge, die wir kontinuierlich um weitere kreative Lösungen erweitern . Somit haben wir auch für Ihre Aufgabenstellung die passende Lösung. Diese Lösungen, CAD-Modelle, Berechnungsmodelle oder Simulationsmodelle können Sie direkt in Ihr System integrieren.

 

 

Ideen- und Lösungskataloge

Ideen- und Lösungskataloge für optimale mechanische oder elektrische Kontakte und Verbindungen für Ihre Innovation

Der Produktentstehungsprozess ermöglicht in der Anfangsphase verschiedene Lösungen zu berücksichtigen. Wird diese Gelegenheit verpasst, sind spätere Korrekturen oft sehr aufwändig und teuer.

Unsere Stärke ist die Erstellung von Lösungsmöglichkeiten, aus der Sie die für Sie passende Lösung auswählen. Durch unser Know-How und die Erfahrung im Contact Engineering haben wir einen sehr breiten Erfahrungsschatz an technischen Lösungen. Dazu zählen unsere selbst erstellten Ideen- und Lösungskataloge, ebenso wie die Verwendung verfügbarer Analogien, Methoden und Prozesse, sowie die Übertragung von Lösungen z.B. aus der Natur und Bionik.

Design und Simulation

CAD-Konstruktion, CAE und FEM-Simulationen, Design, Entwicklung, , Dienstleistungen, Mobilität, Maschinenbau, Fahrzeugbau, Luftfahrt, Stahlbau, Produktentwicklung, 3D-Visualisierung, Computer Design, Computer Aided Design, Berechnung, Ideen zu realen Produkten, Konstruktionsbüro, Kreativität, technische Lösung, CAx-Systeme, Additive Fertigung, rapid Prototyping, 3D-Druck, Innovation, Robustheit, Zuverlässigkeit, Umsetzbarkeit, Werkzeug- und Vorrichtungsbau, Feinwerktechnik, Kunststofftechnik, Betriebsmittelkonstruktion, Prüfstände und Anlagenbau, Mess- und Prüfstände, Tribometer, Automatisierungstechnik, Rendering, Animation

Die CAD-Konstruktion verleiht Ideen Form. CAE- und FEM-Simulationen verhelfen zur nötigen Festigkeit und die Form zu optimieren.

CAD-Konstruktion

CAD-Konstruktion und Dienstleistungen in Mobilität und Maschinenbau, Fahrzeugbau und Luftfahrt. Produktentwicklung, 3D-Visualisierung. Know-How in Computer unterstütztem Design (Computer Aided Design – CAD) und Computer unterstützter Berechnung (FEM-Simulationen).

Wir machen aus Ideen reale Produkte und aus Entwicklungswünschen serienreife Produkte. Als flexibles CAD-Konstruktionsbüro für Entwicklung und Konstruktion begeistern wir mit frischen Ideen, Kreativität und finden auch für sie eine passende technische Lösung.

Mit ungebremster Leidenschaft für Technik, modernsten Werkzeugen und Methoden führen wir die Projekte unserer Kunden durch. Die neuesten Erkenntnisse und die technischen Vorteile der eingesetzten CAx-Systeme werden dabei zielgerecht zusammengeführt und in der Gesamtlösung implementiert.

Kontaktmodelle und FEM-Simulation

FEM-Simulation, Berechnung und Festigkeitsnachweis. Die FEM-Simulation ermöglicht es Einflüsse auf die Funktionen zu bewerten. Wesentliche Vorteile sind die Bewertung der Einflussgrößen und Optimierungen auf Konstruktionen. Damit werden Steifigkeiten und Verformungen, Beanspruchungen und dynamisches Verhalten bewertet. Potentiale sind verringerter Materialeinsatz durch Topografie-Optimierungen, Kostenreduktion, sowie Gewichtsersparnisse, höhere Energieeffizienz und Zuverlässigkeit. Methodik und Prozess-Know-How helfen für eine ganzheitliche Betrachtung.

Das Wissen aus den Bereichen Kontaktmechanik und Technische Mechanik hilft Ergebnisse zu verifizieren. Durch die Modellbildung, FEM-Simulation und Berechnung wurden Produktentwicklungszeiten (time-to-market) halbiert, erforderliche experimentelle Verifizierungen minimiert. Die Modellbildung ermöglicht frühzeitig zu verifizieren. Damit werden späte Designänderungen vermieden. Systemvalidierungen werden i.d.R. bestätigend durchgeführt.

Unsere Kernkompetenzen liegen in den Bereichen Kontaktmechanik und Kontaktmodellierung, Konstruktionsmethodik und Designprozessen. Durch diese gesamtheitliche Betrachtung erfüllt das Design die Anforderungen und die Anforderungen werden gezielt verifiziert.

Die Modellbildung ermöglicht frühzeitig zu verifizieren "Design in the loop" und liefert ebenso Digitale Zwillinge für die Digitalisierung und Automatisierung.

Gerade für die Digitalisierung und Automatisierung sind Modelle eine zentrale Anforderung. Produktzwillinge beschreiben die Funktion und das Verhalten des Produkts. Damit können auch die Einflüsse aus Herstellprozessen auf die Funktionen des Produkts bewertet werden. Die Schnittstelle und Verbindung zwischen Produktzwillingen und Prozesszwillingen ist damit hergestellt.

 

Weitere Details
Kontaktmodelle
numerischen Simulationen

FEM-Simulation, Kontaktmodell, Festigkeitsnachweis, tribologische Kontakte, Werkstoffermüdung, Zerrüttung, Wälzkontaktermüdung, Wälzermüdungsmodell, Grenz-, Mischreibung, Dieselschmierung, raue Oberflächen

Wälzkontakt: Die Beanspruchung durch raue Oberflächen führt zur oberflächennahen Werkstoffermüdung und Zerrüttung.

Design, Kontaktanalyse, Verschleißmechanismen, Versagen, Grenzen, Arbeitsgebiet, Arbeitsbereich, Versagensgrenzen, Tribologie, konzentrierte Kontakte, Mischreibung, Rauigkeit, Adhäsion, Abrasion, Oberflächenzerrüttung, tribochemische Reaktion, Oberflächen, Ermüdung

Kontaktdesign: Das Arbeitsgebiet indem ein Kontakt funktioniert, ist durch Verschleißmechanismen begrenzt. Das geeignete Design vermeidet ein Vielzahl von Verschleißmechanismen. Besondere Beachtung gilt damit den lebensdauerbegrenzenden Verschleißmechanismen. Das Kontaktdesign und die Bewertung der Zuverlässigkeit ist unser Spezialgebiet.

Robustheitsteigerung und Kontaktoptimierung

Das geeignete Design vermeidet ein Vielzahl von Verschleißmechanismen. Besondere Beachtung gilt damit den lebensdauerbegrenzenden Verschleißmechanismen. Diese sind Beispielweise Verschleiß oder Ermüdung. Für diese Mechanismen bewertet wir die Einflüsse, die Wechselwirkungen und visualisieren die Beitragsleister. Die Sensitivitätsstudie (DoE) verdeutlicht die Wirkzusammenhänge. Eine Optimierung verbessert die Erfüllung der Anforderungen und der Ziele. Die Robustheitsanalyse zeigt den Einfluss streuender Eingabeparameter auf und die Zuverlässigkeitsanalyse ermittelt die Wahrscheinlichkeit für einen Versagen.

 

Weitere Details
Verschleißmechanismen

Verifizierung und Testing

Design, Verifizierung, Validierung, Testing, Tribometer, Messung Reibung, Reibwert, Temperatur, Verschleiß

Tribometer zur präzisen Untersuchung von Kontakten, zur Ermittlung von Reibwerten, Temperaturen, Verschleißbeträgen, Körperschall, Schwingungen und Geräuschen.

Verifizierung von Kontakten, Verschleißschutzmaßnahmen, Entwärmungsmaßnahmen, Energieeffizienz und Zustandsüberwachung/Monitoring

Design und Auslegung von Kontakten und Maschinenelementen, Funktions-, Festigkeits-, Zuverlässigkeitsnachweis

Tribologische Kenntnisse sind bei zahlreichen Maschinenelementen erforderlich. Dazu gehören Welle-Nabe-Verbindungen, Schrauben-Verbindungen, Schweiß- und Lötverbindungen, Lagerungen und Führungen wie Wälzlager oder Gleitlager und die Getriebe. Durch die Promotion, Beiträge auf Fachtagungen und mehrjährige praktische Erfahrung ist das Ingenieurbüro ContactEngineering Experte auf dem Gebiet konzentrierter energieeffizienter Kontakte. Auf Grund der geringen Reibkräfte und damit guter Wirkungsgrade werden kontraforme, konzentrierte Wälzkontakte in Antrieben, Getrieben, Führungen und Lagerungen eingesetzt wie z.B. in Rad-Schienen-Systemen, Zahnräder in Getrieben, Nocken- und Kurvengetrieben, Wälzlagern und Rollen-Nocken- bzw. Keil-Rollen-Triebwerken.

 

Weitere Details zu den Themen
CAD-Design, Entwicklung
Berechnung durch zeiteffiziente analytische Kontaktmodelle bis zu numerischen Simulationen
Design und Auslegung tribologischer Kontakte
Beurteilung der Wälzfestigkeit und der Zuverlässigkeit

Design, Verifizierung und Prozessoptimierung von elektrischen Kontakten und Verbindungen

Unsere Expertise beinhaltet Hochstrom-Verbindungen, Kontaktverschraubungen für die Bereiche Elektromobilität (E-Mobility) und erneuerbare Energien. Das Design beinhaltet die Definition von Kontaktarten, Leit-Werkstoffen, ...

Beschichtungen, Reibwerte, Form- und Oberflächen, wie die mechanische Auslegung und Bewertung der Verbindungselemente, ebenso System-übergreifende Betrachtungen wie die Bewertung von Verschleißmechanismen, Korrosion, Kontaktkorrosion, Kontamination (Silikon, Silikat), Sauberkeitsanforderungen in Kontakten oder Schirmungs- und Massekonzepte (EMV, Grounding).

Zur Bewertung des Gesamtsystems, zur Erfüllung der Anforderungen auf Systemebene (wie Stromtragfähigkeit, Spannungsfestigkeit, Gesamtwiderstand, Wärmeentwicklung, Verschleiß-, Korrosions- und Alterungsmechanismen, Gewicht, Kosten) entwickeln wir analytische Gesamtsystembeschreibungen. Basierend auf Methoden wie FMEA, DRBFM und Zuverlässigkeit werden ergänzend Bewertungen der einzelnen Verbindungen durch detaillierte lokal Berechnungsmodelle und Kontaktsimulationen durchgeführt.

Die Auslegung erfolgt soweit vorhanden nach anerkannten Standards, Normen und Richtlinien. Gerade für innovative Produkte oder Bereiche können diese jedoch nicht Schritthalten und so können/müssen diese Regelwerke mitgestaltet werden.

Im Bereich Wärmemanagement werden vertiefende thermische System-Betrachtungen und CFD-Strömungssimulation durchgeführt. Zudem werden Material-, Fertigungs-, Reinigungs- und Montagekosten von elektrischen Verbindungselementen (Stromschienen, Leitungen, Leiterplatten) optimiert.

Zur zeitnahen Design-Verifizierung stehen verschiedene Prüfmöglichkeiten wie Hochstrom- und Erwärmungsprüfung, Spannungs- und Durchschlagsfestigkeitsprüfung, für Kontaktverschraubungen Schraubfall-Analysen, Ermittlung von Vorspannkraftverlusten und Widerstandsmessungen zur Verfügung.

Weitere Details zu den Themen
Elektrische Kontaktierung, E-Mobility
Schraubfall-Analyse und Ermittlung des Weiterdrehmoments
Elektrische Verbindungen durch Stromschienen / bus-bars
Aluminium als elektrischer Leitwerkstoff

Schraubfall-Analyse, SchraubVerbindung, Verschraubung, Anzugsmoment, Drehmoment, Torque, Weiterdrehmoment-Ermittlung, gealterten/getesteten elektrischen Verbindung, elektrische Schraubverbindung, Messgenauigkeit, Messfrequenz, Relaxation, Vorspannkraftverlust, Setzbeträge, Drehwinkel, elektrische Kontaktierung, E-Mobility, elektrische Verbindung, Verschraubung

Schraubfall-Analyse, Reibwerte und Weiterdrehmoment-Ermittlung an einer zuvor gealterten/getesteten elektrischen Verbindung, Messgenauigkeit 0,2%, Messfrequenz bis 10 kHz

Designprozesse und Entwicklungsmethoden

von Anforderungsmanagement und der Ableitung der Akzeptanzkriterien für die Verifizierung.

Methodik und Prozess-Know-How helfen für eine ganzheitliche Betrachtung, anforderungsgerechte Produkte, die Funktionserfüllung, Qualität, die Wirtschaftlichkeit, und Energieeffizienz.

Produktentwicklung, Entwicklungsprozesse und Prozessoptimierung

Effizienz, Zuverlässigkeit, Methoden und Prozesse wie Konstruktionsmethodik, integrierte Produktentwicklung, Entwicklungsprozesse (Funktion und Anforderungen, Design, Verifizierung, Validierung) und Zuverlässigkeitsbewertungen. Profitieren Sie von den weitentwickelten, etablierten Prozessabläufen, zur Gewährleistung eines hohen Qualitätsstandards und der Möglichkeit einer Zertifizierung, zur Steigerung der Zuverlässigkeit Ihrer Produkte.

 

 

 

Ihre Vorteile durch unsere Kompetenz und Erfahrung

Mehr als 20 Jahre Erfahrung in den Bereichen Zuverlässigkeit und Robustheit, fertigungsgerechtes und kostenbewusstes Design. Kompetent und konsequent zur optimalen Lösung. Wir bringen unsere Erfahrungen aus der Konstruktion und Produktentwicklung in das Consulting mit ein. Dabei steht neben der Innovation die Robustheit, Zuverlässigkeit und Umsetzbarkeit der Lösung im Vordergrund.

Wie können wir Sie unterstützen? Bitte nehmen Sie Kontakt mit uns auf! Wir stehen Ihnen gerne für ein persönliches Gespräch und Fragen zur Verfügung.