Von einem Naviser Ausnahmetalent

NAVIS/WELS. Jeder hat schon einmal erlebt, dass eine angezogene Schraube wieder locker wurde. Grund dafür sind meistens Schwingungen. Diese sogenannten Fügestellen kommen überall im Alltag vor, wo etwas verschraubt, genietet oder verklebt wurde.

Neue Berechnungsmethode
Gerhard Prechtl aus Navis, Absolvent des Welser FH-Studienganges „EntwicklungsingenieurIn Maschinenbau“, hat nun mit seiner Diplomarbeit für das Unternehmen ECS-Magna Powertrain in St. Valentin eine neue Berechnungsmethode für die dort auftretenden Reibkräfte entwickelt, mit deren Hilfe die Lebensdauer von derartigen Verbindungen mit sehr hoher Genauigkeit und einer noch nie da gewesenen Geschwindigkeit vorhergesagt werden kann. Er wurde für diese Arbeit mit dem Mechatronik-Preis 2011 ausgezeichnet.

„Überall, wo zwei feste Körper zusammengefügt werden, kommt es aufgrund von Schwingungen zu Kontakt- und Reibekräften. Das kann zB. der Zylinderkopf sein, der auf den Motorblock geschraubt wird, aber auch einfach ein Reifen, der mit fünf Schrauben an die Radnarbe befestigt ist“, erklärt Prechtl.

Lebensdauer berechenbar
Mathematische Berechnungen sind das Spezialgebiet des 28-jährigen Maschinenbauers. Um das Verhalten von Fügestellen genau vorherzusagen, war es bisher notwendig, mehrere 100.000 Gleichungen am Computer zu lösen. Aufgrund dieses Aufwandes wurden bisher vereinfachte, aber ungenaue Ansätze verwendet.

Maschinenbau profitiert
Durch eine intelligentere mathematische Formulierung ist es dem Naviser nun gelungen, die Berechnung auf 100 bis maximal 1000 Gleichungen zu reduzieren, sodass die Ergebnisse unmittelbar zur Verfügung stehen. „Damit ist es den Maschinenbauern nun möglich, das Verhalten einer Verschraubung bereits in der Konstruktionsphase vorherzusagen, zu berücksichtigen und zu optimieren. Mit dem Wissen, wie lange Schrauben, Schweißpunkte oder Verklebungen den Belastungen Stand halten, kann man rechtzeitig die richtige Materialwahl treffen oder gegebenenfalls sogar Material einsparen, um die gewünschte Lebensdauer zu erreichen“, berichtet Prechtl, der sein Studium mit ausgezeichnetem Erfolg abgeschlossen hat.

Sehr hohes Niveau
„Die Diplomarbeit von Gerhard Prechtl ist auf sehr hohem theoretischen Niveau, ohne den Praxisbezug zu verlieren. Nicht nur für das Unternehmen ECS Magna Powertrain bringt diese Arbeit direkt umsetzbare Vorteile, sondern sie stellt auch eine wichtige Grundlage dar, um in Zukunft die auftretenden Reibkräfte mit regelungstechnischen Methoden beeinflussen zu können“, erklärt sein Betreuer Dr. Wolfgang Witteveen.

Doktoratsstudium folgt
Der 28-Jährige absolviert nun sein Doktoratsstudium am Ins-
titut für konstruktiven Leichtbau der Johannes-Kepler-Universität Linz.