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Toward a Method for Evaluating the Applicability of Aluminum Foam Sandwich

Published online by Cambridge University Press:  26 May 2022

P. Hommel ,
D. Roth ,
H. Binz  and
M. Kreimeyer
P. Hommel*
Affiliation:
University of Stuttgart, Germany
D. Roth
Affiliation:
University of Stuttgart, Germany
H. Binz
Affiliation:
University of Stuttgart, Germany
M. Kreimeyer
Affiliation:
University of Stuttgart, Germany
*
[email protected]

Abstract

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Aluminum foam sandwich (AFS) is an innovative material for lightweight structures due to its various advantages (e.g. low specific mass). Today, many material properties (e.g. strength) are still not well researched, which is why AFS is not yet considered in current material selection processes. Therefore, AFS has rarely been used in the past and its application potential remains unused. This paper presents an approach toward an appropriate method for considering AFS in material selection processes to assist designers in evaluating whether the use of AFS in an application is profitable.

Keywords

lightweight designdesign for x (DfX)design methodsmaterial selectionaluminum foam sandwich
Type
Article
Information
Proceedings of the Design Society , Volume 2: DESIGN2022 , May 2022 , pp. 455 - 464
Creative Commons
Creative Common License - CCCreative Common License - BYCreative Common License - NCCreative Common License - ND
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Copyright
The Author(s), 2022.

References

Ashby, M.F., Bréchet, Y.J.M., Cebon, D. and Salvo, L. (2004), “Selection strategies for materials and processes”, Materials & Design, Vol. 25, pp. 51–67. 10.1016/S0261-3069(03)00159-6CrossRefGoogle Scholar
Ashby, M.F. (2005), Materials Selection in Mechanical Design, Butterworth-Heinemann, Oxford.Google Scholar
Banhart, J., García-Moreno, F., Heim, K. and Seeliger, H.-W. (2019), “Light-Weighting in Transportation and Defence Using Aluminium Foam Sandwich Structures”, In: Gokhale, A.A., Prasad, N.E. and Basu, B. (Eds.), Light Weighting for Defense, Aerospace, and Transportation, Springer, Singapore, pp. 61–72. 10.1007/978-981-15-1263-6CrossRefGoogle Scholar
Binz, H., Honold, C., Laufer, F., Hommel, P., Roth, D. et al. . (2018), “Konstruktion und Herstellung eines Auslegers aus Aluminiumschaum-Sandwich unter Anwendung der Fräskanttechnik”, Konstruktion, No. 07-08/2018, pp. 78–82.Google Scholar
Breiing, A. and Knosala, R. (1997), Bewerten technischer Systeme: Theoretische und methodische Grundlagen bewertungstechnischer Entscheidungshilfen, Springer, Berlin Heidelberg. 10.1007/978-3-642-59229-4Google Scholar
Collins, J.A., Busby, H.R. and Staab, G.H. (2010), Mechanical Design of Machine Elements and Machines: A Failure Prevention Perspective, John Wiley & Sons.Google Scholar
Ehrlenspiel, K. and Meerkamm, H. (2017), Integrierte Produktentwicklung: Denkabläufe, Methodeneinsatz, Zusammenarbeit, Hanser, München.CrossRefGoogle Scholar
Friedrich, H.E. (2013), Leichtbau in der Fahrzeugtechnik, Springer-Vieweg, Berlin.CrossRefGoogle Scholar
Gausemeier, J., Ebbeymeyer, P. and Kallmeyer, F. (2001), Produktinnovation: Strategische Planung und Entwicklung der Produkte von morgen, Hanser, München.Google Scholar
Haberfellner, R., de Weck, O., Fricke, E. and Vössner, S. (2019), Systems Engineering - Fundamentals and Applications, Springer Nature Switzerland AG. 10.1007/978-3-030-13431-0Google Scholar
Hipke, T., Lange, G. and Poss, R. (2007), Taschenbuch für Aluminiumschäume, Aluminium-Verlag, Düsseldorf.Google Scholar
Hommel, P., Roth, D. and Binz, H. (2020), “Deficits in the application of aluminum foam sandwich: An industrial perspective”, 16th International Design Conference, October 26-29, 2020, Cambridge University Press, pp. 927–936. 10.1017/dsd.2020.13Google Scholar
Hommel, P., Roth, D., Binz, H. (2021), “Derivation of Motivators for the Use of Aluminum Foam Sandwich and Advantageous Applications”, Proceedings of the International Conference on Engineering Design (ICED 21), Gothenburg, Sweden, August 16-20, 2021, pp. 933–942. DOI:10.1017/pds.2021.93CrossRefGoogle Scholar
Honold, C., Fischer, S., Roth, D. and Binz, H. (2019), “Methodenlandkarte zur Auswahl von Produktentwicklungsmethoden im interdisziplinären Kontext”, 5. Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung (SSP), Stuttgart, Germany, May 15-16, 2019, pp. 143–152. 10.18419/opus-10394Google Scholar
Kaiser, R. (2017), Ein Vorgehensmodell zur systematischen Werkstoffauswahl in der frühen Phase der Entwicklung von Fahrzeugstrukturbauteilen, [PhD Thesis], Saarland University.Google Scholar
Keller, A. and Binz, H. (2009), “Requirements on engineering design methodologies”, Proceedings of ICED 09, 17th International Conference on Engineering Design, Palo Alto, CA, USA, June 24-27, 2009, pp. 203–214.Google Scholar
Kesselring, F. (1951), Bewertung von Konstruktionen, ein Mittel zur Steuerung von Konstruktionsarbeit, VDI-Verlag, Düsseldorf.Google Scholar
Klein, B. and Gänsicke, T. (2019), Leichtbau-Konstruktion: Dimensionierung, Strukturen, Werkstoffe und Gestaltung, Springer-Vieweg, Wiesbaden. 10.1007/978-3-658-26846-6Google Scholar
Kopp, G., Kuppinger, J., Friedrich, H.E. and Henning, F. (2009), “Innovative Sandwichstrukturen für den funktionsintegrierten Leichtbau”, ATZ - Automobiltechnische Zeitschrift, Vol. 111, No. 04/2009, pp. 298–305. 10.1007/BF03222069CrossRefGoogle Scholar
Lindemann, U. (2009), Methodische Entwicklung technischer Produkte: Methoden flexibel und situationsgerecht anwenden, Springer, Berlin. 10.1007/978-3-642-01423-9Google Scholar
Pahl, G., Beitz, W., Feldhusen, J. and Grote, K.-H. (2007), Pahl/Beitz Konstruktionslehre: Grundlagen, Springer, Berlin Heidelberg. 10.1007/978-3-540-34061-4Google Scholar
Reuter, M. (2014), Methodik der Werkstoffauswahl: Der systematische Weg zum richtigen Material, Hanser, München.Google Scholar
Roth, K. (1994), Konstruieren mit Konstruktionskatalogen, Band 2: Konstruktionskataloge, Springer, Berlin, Heidelberg. 10.1007/978-3-662-08150-1Google Scholar
Seeliger, H.-W. (2011), “AFS-Weiterentwicklung erreicht Serienreife: Aluminiumschaum frisch vom Band”, Aluminium Kurier News, No. 03/2011, p. 16.Google Scholar
Smartmobility (2018), Erstfahrt: Neuer Fernverkehrszug der SBB zwischen Zürich und Bern. [online] Available at: https://smartmobility.ch/2018/02/27/erstfahrt-neuer-fernverkehrszug-der-sbb-zwischen-zuerich-und-bern/ (accessed 19.10.2021).Google Scholar
Sviridov, A. (2011), Leichtbau mit Aluminiumschaumsandwich: Prozessketten zur Herstellung von Bauteilen, [PhD Thesis], Brandenburg University of Technology Cottbus.Google Scholar
VDI (1993), VDI 2221, Methodik zum Entwickeln und Konstruieren technischer Systeme und Produkte, Beuth, Berlin.Google Scholar
VDI (1998), VDI 2225-3, Konstruktionsmethodik - Technisch-wirtschaftliches Konstruieren: Technisch-wirtschaftliche Bewertung, Beuth, Berlin.Google Scholar
Wartzack, S. (2021), “Auswahl- und Bewertungsmethoden”, In: Bender, B. and Gericke, H. (Eds.), Pahl/Beitz Konstruktionslehre: Methoden und Anwendung erfolgreicher Produktentwicklung, Springer-Vieweg, Berlin, Heidelberg, pp. 307–334. 10.1007/978-3-662-57303-7_11CrossRefGoogle Scholar
Zangemeister, C. (2014), Nutzwertanalyse in der Systemtechnik: Eine Methodik zur multidimensionalen Bewertung und Auswahl von Projektalternativen, Zangemeister & Partner, Winnemark.Google Scholar