CFK macht den Leichtbau fit für die Zukunft

Fachtagung Carbon Composites 2012 CFK macht den Leichtbau fit für die Zukunft

18.12.2012Redakteur: Josef-Martin Kraus

Die Fachtagung Carbon Composites 2012 gab nicht nur Einblick in die Entwicklung künftiger Prozesse, die eine automatisierte Herstellung von CFK-Serienbauteilen ermöglichen sollen. Man reflektierte auch Ergebnisse, die zu bereits montagefertigen Bauteilkonzepten führten. Teilweise haben die Ergebnisse bereits Eingang in die Serienfertigung gefunden.

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Mehr als 300 Fachleute kamen zur zweiten Fachtagung Carbon Composites ins Kongresszentrum nach Augsburg.
(Bild: Mack)

Ende November kamen mehr als 300 Teilnehmer zur Fachtagung Carbon Composites 2012 nach Augsburg. Der Zustrom lag über dem bei der Premiere im vergangenen Jahr, bilanzierten die beiden Veranstalter Carbon Composites e. V. (CCeV) und „MM Maschinenmarkt“. War der Fokus letztmals ausschließlich auf künftige Prozesse zur Serienfertigung von CFK-Bauteilen ausgerichtet, blickten die Fachleute nun auch auf bereits Geleistetes zurück. Das war besonders auf dem Praxisforum der Fachtagung der Fall. Dort präsentierten die Referenten Automobil- und Flugzeugteile, an denen sie die Vorgehensweise bei der Konstruktion und Fertigung erläuterten.

CFK-Träger für Anbauteile in Automobiltüren

Anhand eines CFK-Trägers für Anbauteile in Automobiltüren zeigte der Zulieferer Brose, dass der Schritt zur Serienfertigung nicht mehr weit ist. Diese Zuversicht basiert auf einer zweigeteilten Türstruktur: aus metallischer Außenverkleidung und CFK-Träger, in dem alle Türfunktionselemente wie Fensterhebeschienen, Innengriff und Lautsprecherkorb integriert sind. Im Vergleich zur Referenztür mit Aluminiumstruktur werden etwa 3 kg eingespart. Bei Seitencrashtests kommt es weder zur CFK-Splitterung, noch löst sich der Träger von der Außenverkleidung ab (Pfahlaufpralltests). Das Musterbauteil bleibt als Ganzes erhalten.

Dennoch fehlt es an Wirtschaftlichkeit bei Material und Prozess. So schlägt jedes eingesparte Kilogramm Türgewicht heute noch mit etwa 20 Euro Mehrkosten zu Buche. Jedoch rechnet Dr. Markus Schultz, Leiter der Vorentwicklung Türsysteme bei der Brose Fahrzeugteile GmbH & Co., Hallstadt, mit einer Kostensenkung beim CFK-Leichtbau: um –35 % beim Material und um –70 % bei den Prozessen bis zum Jahr 2020. Dabei stützt er sich auf unterschiedliche Prognosen. Im Highend-Produktsegment der Automobilindustrie könne die Anwendung von CFK in Zukunft lohnenswert sein, sagte der Brose-Manger auf der diesjährigen Fachtagung Carbon Composites. Darauf müsse Brose vorbereitet sein.

CFK als Stilmittel für Fahrdynamik im Premiumsegment

Als Stilmittel für Emotion und Dynamik ist CFK im Premiumsegment der Automobilindustrie etabliert. Das demonstrierte Audi anhand der CFK-Haube des Verdeckkastens für die offene Version des Sportwagens R8, für den Audi R8 Spyder. Außerdem stellte der Automobilhersteller einen CFK-Kotflügel für die Supersportversion des Audi A3, den Audi RS3. Beide Bauteile sind geometrisch so komplex, dass sie sich nicht im Tiefziehverfahren aus Aluminiumblechen herstellen lassen. Man entschied sich für das RTM-Verfahren (Resin Transfer Moulding). Das berichtete Dipl.-Ing. Max Wagner, der bei Audi in Neckarsulm für Werkzeuge zur Herstellung von Leichtbauteilen zuständig ist.

Die geometrischen Besonderheiten der Haube für den Verdeckkasten des Audi R8 Spyder zeigen sich in den engen Radien sowie in den Vertiefungen für den Lufteinlass. Beides lässt sich im Tiefziehverfahren mit Aluminiumblechen nicht erreichen. Für die Drapiersimulation kam die Software Fiber SIM zur Anwendung.

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