Produktiverer FVK-Leichtbau durch pfiffige Verarbeitungs-Ideen

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CFK delaminationsfrei CNC-zerspanen

Alle Werkzeuge zur Blechteilherstellung wurden von VW koordiniert. Die komplette Anlagentechnik steuerte Arnold & Shinjo bei. „Solche Entwicklungen sind sehr umfangreich und bedürfen eines detaillierten Projektmanagements sowie einer effizienten Kommunikation sowohl mit den internen Abteilungen als auch mit dem Kunden“, betont Wolfarth. Aus seiner Sicht hat sich die mit VW gemeinsam erfolgte Entwicklung aber mehr als gelohnt, denn durch den Einsatz der speziellen WES-Technik sei allein an der im Passat B8 verbauten Hutablage über 1 kg Masse reduziert worden. Gute Aussichten also für die erfolgreiche Substitution zukünftiger Fahrzeugelemente durch das noch leichtere CFK.

Um zu montagefertigen CFK-Bauteilen überhaupt zu kommen, bedarf es einiger vorausgehender Fertigungsschritte. Dazu gehört in erster Linie die Ausformung im Werkzeug sowie Konsolidierung in ihm oder in einem Autoklaven. Wichtig für die weitere Verarbeitung ist danach der Beschnitt auf Endkontur sowie die Einarbeitung von Bohrungen und Durchbrüchen für die Montage oder zur Befestigung anderer Funktionselemente, wie Ösen, Haken oder Inserts.

Der Beschnitt auf Endkontur kann heute per Laser oder Wasserstrahl erfolgen, wird aber meist noch mit herkömmlichen, spanenden Verfahren, wie Fräsen und Bohren (etwa Nietlöcher), mittels mehrachsiger CNC-Bearbeitungszentren durchgeführt. Zum einen kommt es dabei darauf an, dass die Faserschichten eines Compositeteils nicht beschädigt (delaminiert) werden, was durch gewisse Werkzeuggeometrien und Bearbeitungsstrategien erreicht wird. Zum anderen müssen die verwendeten Anlagen so eingerichtet sein, dass der in physiologischer sowie elektrotechnischer Hinsicht bedenkliche CFK-Staub sicher entfernt wird und die Bearbeitung präzise sowie schnell erfolgt. Ein gutes Beispiel für eine probate Anlagentechnik kommt von Reichenbacher Hamuel.

Flexible CNC-Bearbeitung für Verbundwerkstoffe

Auf der vergangenen K-Messe in Düsseldorf hat das Unternehmen aus Dörfles-Esbach mit dem CNC-Bearbeitungszentrum ECO-LT ein Fertigungssystem präsentiert, das auf fünf Achsen schleifen, fräsen und polieren kann. Der nächste Auftritt des Newcomers wird die vom 29. November bis 1. Dezember in Düsseldorf stattfindende Composites Europe sein, wie Hamuel anmerkt.

Außer mit einem speziellen, kardanisch gelagerten Fünf-Achs-Arbeitsaggregat will man in Düsseldorf auch mit einer einmaligen Tischlösung aufwarten. Erstmals sei die innovative Gefrierspanntechnik, mit der Werkstücke aus äußerst diffizilen und empfindlichen Materialien per Eis gespannt werden, auf einer Messe live zu sehen. Mithilfe eines Bauteils aus Wabenstrukturmaterial wird Hamuel demonstrieren, welche besonderen Vorteile diese „eiskalte“ Spannmethode im Vergleich zu den herkömmlichen Techniken ins Feld führt.

Mit dem CNC-Bearbeitungszentrum ECO-LT wurde laut Hamuel eine bewährte Baureihe geschaffen, die zeitgemäß auf die Anforderungsprofile der Anwender zielt. Variantenvielfalt, schnelle Abrufbarkeit und maximale Flexibilität seien nur einige der Herausforderungen, mit denen sich Hersteller von Bauteilen aus Polymeren und Verbundwerkstoffen konfrontiert sehen. Die im schwingungsarmen Portalrahmenbau konzipierte, vollständig gekapselte ECO-LT ist, wie es weiter heißt, mit einem fest stehenden Bearbeitungstisch ausgestattet. Damit könne man nicht nur automatisch ausfräsen, umfräsen und profilfräsen – auch hochwertige Schleif- und Poliervorgänge sollen so möglich sein. Bei maximalen Vorschüben und konstant hoher Bearbeitungsqualität werde mit der ECO-LT ein hohes Maß an Produktivität bei der Bearbeitung von CFK & Co. garantiert.

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