Spezialwerkzeuge lassen ein Carbon-Chassis entstehen

Leichtbau Spezialwerkzeuge lassen ein Carbon-Chassis entstehen

11.02.2011Redakteur: Josef-Martin Kraus

Verbundwerkstoffen gehört die Zukunft. Ein zweisitziger Roadster hat ein Chassis in Leichtbauweise mit einer tragenden Fahrgastzelle aus CFK. Dessen Zerspanung stellt die Werkzeuge vor hohe Herausforderungen.

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Konzentration auf das Wesentliche: Eine auffällige Fahrzeugarchitektur, moderne Hightech-Materialien sowie hohe Präzision bei der Fertigung kennzeichnen den Leichtbau-Roadster. (Bild: Hoffmann)

Das Ziel war ein Auto in Leichtbauweise: Gemeinsam fertigen die Stangl & Co. Präzisionstechnik und die Roding Automobile GmbH einen Roadster mit Carbon-Chassis in Kleinserie. Das Besondere daran: Während Vorder- und Hinterwagen in Aluminium-Spaceframe-Bauweise ausgeführt werden, bestehen die gesamte tragende Fahrgastzelle sowie die Verkleidungsteile aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK).

Leistungsgewichtsverhältnis beträgt weniger als 3 kg pro PS

Dessen Vorteile sind hohe Steifigkeit und Festigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht und Korrosionsbeständigkeit. „Das Leichtbaukonzept mit einem Fahrzeuggewicht von unter 950 kg in Verbindung mit einer starken Motorisierung verschafft dem Fahrzeug ein Leistungsgewichtsverhältnis von weniger als 3 kg pro PS“, erzählt Georg Käsmeier, Geschäftsführer von Roding Automobile. Die komplette Fertigung der Vorserienprototypen und der Serie ab 2011 wird gemeinsam mit Stangl & Co. am Standort Roding durchgeführt.

Die größte Herausforderung lag in der Bearbeitung und Zerspanung des schwierigen Werkstoffes. „Die Besonderheit an CFK ist, dass das Material erst bei der Herstellung des Bauteils entsteht – im Gegensatz zu Blech, wo das Teil nur noch in Form zu bringen ist”, erklärt Stefan Kulzer, Geschäftsführer bei Stangl & Co.

„Bei Carbon werden trockene Fasern in eine Form eingelegt und mit Harz kombiniert. Bauteil und Werkstoff entstehen somit zum gleichen Zeitpunkt. Kein Verfahren aus dem Metallbereich lässt sich auf das Carbonteil übertragen.“

Steifes Material zerstört Werkzeugschneiden sehr schnell

Das hochfeste und steife Material ist sehr abrasiv und zerstört Werkzeugschneiden sehr schnell. Da es sich um einen Verbundwerkstoff aus zwei Komponenten handelt, sind die spezifischen Eigenschaften beider Stoffe zu beachten. Wird zum Beispiel eine zu hohe Schnittgeschwindigkeit gewählt, verschmelzen die Harze mit den Spänen. Zusätzlich kommt es beim Bohren schnell zu Delamination oder Gratbildung. Aus diesen Gründen sind die Anforderungen an die Werkzeuge sehr hoch.

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