Mercedes Benz AG
Die Expertenjury des 20. MATERIALICA DESIGN + Technology Awards haben den Best of Award 2022 in der Kategorie Process an die Mercedes Benz AG für das innovative, effiziente und schnelle Entwicklungsverfahren für bionische Leichtbau- und nachhaltige Automobilkomponenten BIONiCAST verliehen. Die Awardverleihung fand am 05. Oktober im Rahmen der eMove360° Europe 2022, 6. Internationale Fachmesse für Elektromobilität und Autonomes Fahren statt.
BIONICAST ® ist eine eingetragene Marke von Mercedes-Benz für Strukturgussteile, die nach den Prinzipien der Natur entwickelt wurden. Neben klassischen bionischen Optimierungstechniken umfasst der Prozess neue und innovative Grafik- und Polygonmodellierungswerkzeuge, die in Hollywood-Animationen verwendet werden. BIONICAST ® ermöglicht es den Ingenieuren, ein enormes Gewichtspotenzial auszuschöpfen und den Konstruktions- und Bewertungsprozess zu beschleunigen. Die neue Werkzeugkette reduziert die Übergangszeit von groben Optimierungsergebnissen zu glatten fertigungsreifen Strukturen.
Die Werkzeugkette kann nicht nur in der Automobilindustrie eingesetzt werden. Jede Branche mit einem Potenzial zur Gewichtseinsparung bei tragenden Bauteilen kann einen Nutzen für das Produkt generieren. Außerdem sparen wir Materialressourcen und damit CO2 und Energie, indem wir das neue BIONICAST ® -Verfahren anwenden. Das innovative BIONICAST®-Verfahren führt die bisher getrennten CAD- und CAE-Welten zusammen. Bauteile können schneller und gezielter konstruiert werden. Im herkömmlichen CAD-Prozess verwenden die Ingenieure „Standard“-Geometrien wie Zylinder und Kreise usw., um die Topologie-Ausgabe neu zu erstellen.
Das BIONICAST®-Verfahren verwendet Polygone, um die CAE-Ausgabe zu beschreiben und in das CAD-Datensystem zu übertragen. Dadurch werden die Bauteile im Vergleich zum „herkömmlichen Geometriedesign“ noch besser ausgelegt, bei gleicher oder oft verbesserter Leistung bei reduziertem Gewicht und Kosten, geringerem Ressourceneinsatz und verbesserter CO2-Effizienz.
Der derzeit größte Aluminium-Strukturguss bei Mercedes-Benz, BIONEQXX ®, ist das wichtigste Strukturbauteil am Heck des VISION EQXX – der Heckboden. Es wurde im Hause Mercedes-Benz nach diesem neuen BIONICAST ® -Verfahren entwickelt. Das Gussteil integriert mehr als 40 Teile in ein herkömmliches Design. Diese Struktur wurde in nur 2 Monaten vollständig digital entwickelt.
Beim VISION EQXX wurden die vorderen Dämpferdome und die Wischerhalterung ebenfalls mit der BIONICAST ® -Methodik konstruiert. Beim Wischerhalter wäre aufgrund des Bauraums kein herkömmliches Bauteil möglich gewesen. Um die maximale Geometriefreiheit zu nutzen, wurde der Wischerhalter im metallischen 3D-Druck hergestellt.
Die erste Serienanwendung: Der erste Serieneinsatz einer innovativen BIONICAST®-Komponente fand im EQS statt. Die hintere Gurthalterung wurde als Druckgussteil ausgeführt. Es passt perfekt zum Body in White des EQS. Das BIONICAST®-Design spart ca. 10 % Material im Vergleich zum konventionellen Design.
Weitere Entwicklungen: Eine weitere Anwendung der neuen BIONICAST®-Methodik wird in vielen neuen Mercedes-Benz-Fahrzeugen zum Einsatz kommen. Die Ingenieure haben somit die Möglichkeit, Material nur dort einzusetzen, wo es zur Erreichung der Funktion notwendig ist. Das neue, digitale BIONICAST®-Verfahren verbindet höchste Funktionalität mit geringem Bauteilgewicht. Dadurch hat diese Entwicklungsmethode Einfluss auf Materialeinsparung und damit Ressourcenschonung, CO2- und Energieeinsparung. Andere Industrien werden diesem Prinzip der Bionik folgen. www.mercedes-benz.com
