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Kegelmann Technik Prototypen vereinen das Besten aus zwei Welten

| Autor/ Redakteur: Edda Rössler / Peter Königsreuther

Kegelmann Technik sprengt mit hybriden Bauteilen Grenzen des GFK-Fertigungsverfahrens bei der Integration komplexer Funktionsteile. Freiheitsgrade der additiven Fertigung werden mit Class-A-Freiformflächen sehr hoher Steifigkeit und Festigkeit kombiniert.

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Kegelmann Technik beherrscht die Kunst des hybriden Baus hochwertiger Prototypen. Kegelmann nutzt dabei eine Kombination aus SLS-Komponenten (selektives Lasersintern) und glasfaserverstärkten Compositeteilen, um komplexe Anschauungsobjekte zu realisieren.
Kegelmann Technik beherrscht die Kunst des hybriden Baus hochwertiger Prototypen. Kegelmann nutzt dabei eine Kombination aus SLS-Komponenten (selektives Lasersintern) und glasfaserverstärkten Compositeteilen, um komplexe Anschauungsobjekte zu realisieren.
(Bild: Kegelmann)

Hybride Bauteile und Multimaterialkonstruktionen lösen technische Zielkonflikte. Es gilt, ein neues System zu schaffen, das bessere Eigenschaften aufweist als die jeweiligen Einzelkomponenten selbst.

Bei der Kombination von GFK-Verbundwerkstoffen mit komplexen Formteilen, die mit dem Selektiven Lasersintern (SLS) hergestellt werden, hat sich Kegelmann Technik ein umfangreiches Entwicklungs- und Prozess-Know-how für anspruchsvolle Hybridbauteile höchster Qualität erworben. Die SLS-GFK-Hybridlösung erlaubt geringes Gewicht, hohe E-Modul-Werte und Schlagfestigkeit und gleichzeitig ein Maximum an Designfreiheit und Funktionsintegration.

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Mehrwert bei hybriden Kleinserien

„Unsere Philosophie des Connected Prototyping bedeutet für Kunden Vorteile bei Funktionsintegration, Prozessoptimierung und Ressourceneffizienz. Handfeste Bauteilmehrwerte bei hybriden Kleinserien sind die Folge“, erläutert Stephan Kegelmann, Geschäftsführer der Kegelmann Technik GmbH.

Connected Prototyping bedeutet auch das additive Denken zu beherrschen – die Anpassung der Konstruktion an die speziellen Möglichkeiten und Grenzen der eingesetzten Technologien, wie etwa GFK-Prozesse und SLS. So werden im Rahmen der Prozesskonstruktion die Laminierformen entsprechend der späteren Verbindung mit SLS-Teilen gestaltet und Funktionsstifte, Verbindungspunkte und -flächen definiert. Halterungen, Clips, Rippen und funktionale Baugruppen sind so leichter realisierbar, es gibt einen hohen Grad konstruktiver Freiheit.

Komplexe Teile mit Funktion und designerischer Freiheit

Konkretes Anwendungsbeispiel ist ein Stoßfänger für Automobile mit integriertem Kühlergitter, der im Rahmen der B-Muster-Vorserie in Stückzahlen von etwa 1 bis 15 Stück in seriennaher Qualität benötigt wird. Der Stoßfänger ist ein wesentliches Strak-Element des Automobils, d.h. er muss möglichst aerodynamisch sein und gleichzeitig als kundensichtbares und damit markenprägendes Designelement höchsten technischen und ästhetischen Ansprüchen genügen. Umgebungslichtreflektionen auf diesen Class-A-Freiformflächen höchster Güte werden anhand des Prototypen optimiert. Auf der anderen Seite müssen die Flächen entformbar sein und Raum lassen für weitere Bauteile und Konstruktionselemente.

Robuste Protoypen, die viel aushalten können

Der Stoßfänger selbst wird mit GFK-Laminaten in einer CNC-gefrästen Negativform realisiert. Die spätere Oberfläche des Stoßfängers erhält dadurch eine hohe Genauigkeit und Glätte und stellt quasi die Schokoladenseite dar. Diese wird später durch Lackieren und Chromeffekte veredelt. Die Oberflächenbeschaffenheit der Rückseite ist für Funktion und Design weniger entscheidend und bleibt weitgehend unbehandelt. An den definierten Funktionsstiften und Verbindungspunkten und -flächen erfolgt die Integration der komplexen SLS-Funktionsteile in das Laminat. Das können detailgetreue Befestigungselemente für das Kühlerschutzgitter oder Sensoren sein.

Vorteile des Werkstoffes GFK-Laminat sind die ausgezeichneten Eigenschaften in Bezug auf Steifigkeit und Festigkeit, geringe Temperaturausdehnungskoeffizienten, geringes Gewicht, hervorragendes Korrosionsverhalten, sehr hohe Ermüdungsfestigkeit und gute Schadenstoleranz, beispielsweise gegen Steinschlag.

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