VDMA Maschinenbau und Anwender bauen Composites-Wissenstransfer aus

„Nur gemeinsam können mit vertretbarem Aufwand Automatisierungslösungen in der Fertigung entlang der gesamten Prozesskette erarbeitet werden, die dann zur notwendigen Kostenreduktion bei den Endprodukten beitragen“, sagte Frank Peters, Sprecher des VDMA-Forums Composite Technology und Mitglied der Geschäftsführung Krauss-Maffei Technologies GmbH, anlässlich der Veranstaltung „Composite Serienfertigung – branchenübergreifend automatisieren“ in Frankfurt am Main.

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Mitglieder des VDMA-Forums Composite Technology und der Partnerorganisationen AVK, Carbon Composites e.V. und CFK Valley Stade e.V. trafen sich erstmalig zum Gedankenaustausch. Peters unterstrich in seiner Begrüßung vor Industrievertretern und Wissenschaftlern die hohe Bedeutung einer guten Zusammenarbeit von Maschinen- und Anlagenbau mit den Anwenderindustrien von Faserverbundwerkstoffen und unter den zugehörigen Netzwerken. Über 150 Teilnehmer diskutierten Automatisierungsansätze und Anforderungen an den Maschinen- und Anlagenbau und betonten den gewinnbringenden Wissenstransfer für notwendige gemeinsame Entwicklungen.

Leichtbau ist Topthema in zentralen Anwenderbranchen

Prof. Dr.-Ing. Klaus Drechsler, Lehrstuhl für Carbon Composites, TU München, wies in seinem Plenarvortrag zu den Herausforderungen der Automatisierung auf das höchste Leichtbaupotenzial von carbonfaserverstärkten Kunststoffen (CFK) unter allen Werkstoffsystemen hin, mit denkbaren 90 % an Prozesskosteneinsparungen. „Ein Einsatz von CFK in der Großserienproduktion erfordert allerdings noch erhebliche Forschungsanstrengungen von den Materialwissenschaften über die Strukturmechanik bis zur Prozesstechnik. Automatisierungslösungen der Maschinen- und Anlagenbauer sind dabei entscheidende Impulsgeber im Hinblick auf eine Industrialisierung“, berichtete Drechsler.

In allen Industriezweigen herrscht derzeit eine weitgehend manuelle Fertigung vor. Für die Luftfahrtindustrie oder auch im Rennsport werden in der Regel nur CFK-Bauteile in Kleinserie aber mit hohen Qualitätsanforderungen benötigt. Prof. Axel S. Herrmann, Airbus Operations, ergänzte: „In der Luftfahrtindustrie hat sich der Einsatz von Hochleistungsfaserverbunden mittlerweile mit hohen Qualitätsstandards etabliert. Die Erfahrungen aus dieser Kleinserien- und Großbauteil-fertigung können auch in andere Branchen transferiert werden. Erhebliche Synergien ergeben sich mit dem Automobilbau, da auch im Flugzeugbau - etwa für die nächsten Single Aisle Flugzeuggenerationen - in der Einzelteilfertigung ähnlich hohe Stückzahlen wie im Automobilbau zu fertigen seien. Hochautomatisierte Fertigungsverfahren sind zu entwickeln, um Kosten und Qualität sicher zu stellen. Um dieses Ziel zu erreichen, ist ein breit angelegter Wissenstransfer unter allen Netzwerken weltweit notwendig.“

Der Leichtbau beflügelt Konzepte in Materialmischbauweise

Gänzlich anders muss die Composite-Bauteilfertigung ausgelegt sein, wenn zum Beispiel in der Automobilindustrie in Großserie produziert werden soll, betonte Heinrich Timm, Audi AG. „Leichtbau ist weit mehr als Verbrauchs- und Emissionsreduzierung. Leichtbau ist auch nachhaltige Ressourcenschonung und Fahrsicherheit. Leichtbau steht deshalb mehr denn je im Fokus und beflügelt Konzepte in Materialmischbauweise von Stahl über Alu bis zu den Faserverbundwerkstoffen. Den besten Werkstoff für den jeweiligen Funktionsanspruch in kleinstmöglicher Menge am richtigen Platz, das ist der Weg zum wirtschaftlichen Leichtbau. Für die Serienfertigung sind dafür Fertigungs- und Fügeverfahren zu entwickeln und zu automatisieren. Der heute im VDMA praktizierte Austausch von Anwenderindustrien mit dem Maschinen- und Anlagenbau ist dafür äußerst wichtig.“ Gerade in den nächsten Fahrzeuggenerationen kommen zunehmend Leichtbauteile zum Einsatz, um insbesondere bei Elektrofahrzeugen Batteriegewicht zu kompensieren und insgesamt Flottenverbräuche zu senken.

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