3. Fachtagung Carbon Composites CFK-Experten zeigten, was Sache ist

Carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) erobern mit ihrem besonderen Eigenschaftsbild die industrielle Fertigungslandschaft und verdrängen klassische Werkstoffe zusehends. Welchen Weg diese Entwicklung geht, zeigten die CFK-Experten im Rahmen der Fachtagung Carbon Composites.

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Carbon Composites e.V.

Initiiert vom Carbon Composites e. V. (CCeV) und MM Maschinenmarkt, trafen sich im November zum dritten Mal Compositeexperten aus Forschung und Industrie in Augsburg, um über Trends und Entwicklungen rund um das Topthema CFK-Einsatz in der Serienfertigung zu referieren und ihre Erfahrungen und Ergebnisse dem Fachpublikum zu präsentieren. Eine begleitende Ausstellung namhafter Akteure aus der Branche, Innovationspark Carbon genannt, ergänzte das Vortragsprogramm mit praktischen Vorführungen und Produktpräsentationen.

Thomas Passreiter, Teamleiter RTM der CFK-Technik bei BMW, fasste in seinem Plenarvortrag die Anstrengungen und Ergebnisse eines BMW-Projekts, genannt Project-i, zusammen: Durch Umstellen auf CFK-Komponenten im Karosseriebau sanken etwa die Lärmbelastung und der Energieverbrauch in der Produktion um 50 %. Zudem spart BMW 70 % Wasser und setzt in der CFK-Fertigung zu 100 % erneuerbare Energien ein. Vorrangige Herausforderungen für eine wirtschaftliche Serienfertigung seien die Materialkostensenkung und das Verkürzen der Zykluszeiten durch Steigerung der Automatisierung einzelner Fertigungsschritte, um Vorteile des CFK-Einsatzes in der Wertschöpfungskette noch wirksamer werden zu lassen.

Kostenfaktoren entscheiden über Wenn und Aber beim CFK-Einsatz

Einen Ansatz, um die Prozesskosten bei der CFK-Verarbeitung deutlich zu senken und den Automationsgrad zu erhöhen, sieht Mike Fokken von der Siemens AG darin, intelligente Steuer- und Regelelemente zu implementieren. Dabei reiche es nicht aus, einzelne Komponenten zu optimieren, sondern die gesamte Prozesskette müsse in die Betrachtungen einbezogen werden. Als Beispiel nannte er die Energieoptimierung an einer Servopumpe für hydraulische RTM-Pressen, die ohne Einbußen bei Zykluszeit und Regelpräzision bis 30 % sparsamer arbeitet. Fokken sieht in der Zusammenfassung aller Einzelstufen zu einem Gesamtprozess eine Lösung, um das Ziel zu erreichen. Viele traditionell getrennte Bereiche wüchsen zurzeit zusammen, weswegen es nötig sei, die bestehenden Verfahren zu analysieren, um bei der Herstellung faserverstärkter Kunststoffe störende Funktionslücken zu erfassen und gezielt zu schließen.

Andrea Gruhl vom Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik der TU Dresden berichtete über die Möglichkeiten zur belastungsgerechten Faserablage mittels Flechtprozess. Das geschieht etwa unter Zuhilfenahme eines variablen Flechtauges. Die Crux dabei: Hohlprofilbauteile aus Faserverbundmaterialien können besonders schnell und flexibel durch ein direktes Flechtpreforming und anschließende Infiltration mit der Harzmatrix auf einem nach Bedarf geformtem Flechtkern hergestellt werden. Ein möglicher Ansatz, um die relativ hohen Kosten einer CFK-Produktion zu minimieren.

Das CFK-Recycling ist ein Aspekt der Wirtschaftlichkeit

In seinem Übersichtsvortrag zum Thema Recycling von CFK-Materialien spannte Bernhard Hartleitner von der bifa Umweltinstitut GmbH den Bogen um den aktuellen Stand der Dinge; vor allem zu den Arbeitszielen von MAI Recycling, einem Projekt des Clusters MAI Carbon. Hartleitner sieht den zunehmenden Trend zum Einsatz von CFK als Prüfstein zur Überwindung der bisherigen Probleme bei der Verknüpfung von technischer Entwicklung und nachhaltiger Ressourcennutzung. Zu beantworten sei die Frage der effektiven beschädigungsarmen Wiedergewinnung der Fasern aus der Matrix des Altmaterials und der Wiederverwertung in qualitativ vergleichbaren Produkten.

Was man mit CFK-Abfällen im Rahmen der Prozessoptimierung schon jetzt alles machen kann, erörterte Marcel Hofmann vom Sächsischen Textilforschungsinstitut e. V. So ist es gelungen, Carbonabfälle durch einen modifizierten Schneid- und Reißprozess in Fasern zu zerlegen, die für eine textile Wiederverwendung in akzeptabler Länge vorliegen. Grundlage des Konzepts ist die Kardierung rezyklierter Fasern. So können quer gelegte Vliese mit konstanter Qualität gefertigt werden, die durch Vernadeln und Übernähen gefestigt werden.

Wer jetzt Interesse bekommen hat: Die 4. Fachtagung Carbon Composites findet am 18. und 19. November 2014 in Augsburg statt. Weitere Informationen unter www.fachtagung-carboncomposites.de. ■

* Weitere Informationen: Barbara März, Tel. (09 31) 4 18-22 99, barbara.maerz@vogel.de, www.fachtagung-carboncomposites.de

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