AMC-Revolution xFK in 3D

Noch größere Freiheiten für FVK-Teile-Designer

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Bionische Ansätze erweitern die Machbarkeitsgrenzen

Der Industrialisierungsgrad von Faserverbundtechnologien wie Faserpressen, Tape-Legen, Resin Transfer Molding (RTM) und Pultrusion nimmt stetig zu, sodass mittlerweile auch hoch belastete Strukturbauteile als faserverstärkte Kunststoffkomponenten vorgesehen werden können. Denn wenn die Glas-, Kohle-, Basalt,...-fasern (GFK, CFK, BFK,...xFK) von Verbundwerkstoffen nach den gewünschten Bauteilfunktionen ausgerichtet und dreidimensional gewickelt werden (xFK in 3D), entstehen räumliche Strukturbauteile hoher Intelligenz und in ultraleichter Form – die Fasern können stärkenkonform eingesetzt werden, da Faserrichtung, Faserstärke und Harzmatrix bauteilspezifisch einstellbar sind. Voraussetzung hierfür sind neue, innovative Auslegungsmethoden – Finite-Elemente-Analysen definieren den (virtuellen) Produktentstehungsprozess.

Durch bionische Faserverbundlösungen ergeben sich im integrativen automobilen Leichtbau völlig neue Möglichkeiten, Bauteile lastfallgerecht zu entwickeln und zu produzieren – und dies in genial einfacher Art und Weise. Dieser Mehrwert entsteht für unzählige Strukturbauteile des Karosserie- beziehungsweise Fahrzeugaufbaus, Fahrwerks und Antriebsstrangs genauso wie für Interieur- und Exterieurkomponenten.

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Die freie geometrische Auslegung der Faserstränge und die gezielte Faserablage nur da, wo es erforderlich ist, ermöglichen eine enorme Flexibilität und hohe konstruktive Freiheitsgrade für unterschiedlichste Strukturbauteile. Durch die präzise Faserablage gemäß der real auftretenden Lastpfade und -kollektiven entstehen materialoptimierte Faserverbundbauteile mit minimalem Verschnitt. Durch das gute Verhältnis von Dichte und Elastizitätsmodul ergibt sich zudem ein hohes Gewichtseinsparungspotenzial.

Neuartiges additives Verfahren wickelt Fasern aller Art

Bei der Entwicklung von xFK in 3D wurden viele Anleihen nach dem Vorbild der Natur genommen. xFK in 3D ist ein wachsendes, additives Fertigungsverfahren, das als Paradigma für künftige industrielle Prozesse steht: Topologieoptimierte Bauteile kennzeichnen dabei die patentierte Prozesstechnologie xFK in 3D. Die hochinnovative Prozesstechnologie xFK in 3D als neuartiges Verfahren zum Wickeln von Bauteilen aus Fasern mit ihrer anwendungsnahen Integrationsmöglichkeit für unterschiedlichste Komponenten stellt im integrativen Leichtbau der Zukunft eine wesentliche Schlüsseltechnologie zur signifikanten Gewichtsreduktion dar.

In der Mobilitätsindustrie – und nicht nur dort – wird derzeit viel von „virtuellen“ Entwicklungsprozessketten gesprochen, die die Effizienz im gesamten Produktentstehungsprozess erhöhen: Die Digitalisierung der Produktentstehung steht im Fokus der Automobilindustrie. Richtiger – statt Digitalisierung – ist wohl die gezielte Vernetzung der industriellen Strukturen im Allgemeinen und eine wirksame Vernetzung von effizienten und effektiven Softwareanwendungen im Besonderen, die im heutigen Entstehungsprozess eines Automobils zum Einsatz kommen. Also von der Idee und dem Konzept über die (simulative) Entwicklung und Erprobung bis zur Fertigung des Bauteils.

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