Im Strangziehverfahren lassen sich mit dem von Daimler, Mercedes-AMG und der Firma Secar Technologie entwickelten Prozess Kohlenstofffasern und Metall in Profilform verarbeiten.
Daimler
Im Rahmen eines gemeinsamen Projekts ist es den Entwicklern von Daimler, Mercedes-AMG und den österreichischen Spezialisten für CFK-Anwendungen Secartechnologie gelungen, einen innovativen CFK-Pultrusionsprozess zu entwickeln. Im Strangziehverfahren lassen sich damit Kohlenstofffasern und Metall in Profilform verarbeiten. "Die funktions- und kostenoptimierten Composite-Bauteile lassen sich nun auch in größerer Stückzahl wirtschaftlich fertigen", so Karl-Heinz Füller, Leiter Hybridmaterialien bei Daimler.
"Streben kommen sehr häufig im Unterbau oder Vorbau eines Fahrzeugs zum Einsatz, um die Karosserie zu versteifen und das Fahrverhalten hinsichtlich Komfort und Sportlichkeit zu optimieren", erklärt Jörg Miska, Leiter Karosserieentwicklung bei Mercedes-AMG. Die Eigenschaft der richtungsabhängigen Elastizität von CFK, das sogenannte anisotrope Verhalten, entspricht Miska zufolge genau diesen Anforderungen. Und die Gewichtsreduktion im Vergleich zu Stahl beträgt in diesem Fall immerhin 50 Prozent.
Effizienter Prozess und funktionsoptimierter Materialmix
Beim eingesetzten Pultrusionsprozess werden verschiedene Verstärkungsfasern sowie Metallbänder einem Ziehwerkzeug zugeführt und unter Zugabe von Harz zu einem Strang verarbeitet. Der Prozess sei unter verschiedenen Aspekten effizient. Zum einen werde das Kohlenstoffmaterial durch minimalen Verschnitt optimal genutzt, zum anderen benötige er aufgrund der sehr geringen Prozesskräfte wenig Energie. Auch auf kostenintensive Hochleistungspressen könne damit verzichtet werden.
Durch den Mix unterschiedlicher Faserwerkstoffe aus Glas und Kohlenstoff, einem Hochleistungsharz sowie einem hochfesten Metallband im Kern ließen sich Daimler zufolge zudem weitere Bauteilfunktionen wie das Dämpfungs- und Korrosionsverhalten optimieren. Aufgrund der Duktilität des Materials im Vergleich zu Stahl seien darüber hinaus die Crasheigenschaften verbessert worden. Der verbaute Materialmix ermögliche eine Temperaturbeständigkeit bis 150 Grad Celsius.
Die mit diesem Verfahren hergestellten Versteifungsstreben, die zunächst in AMG-Fahrzeugen wie beispielsweise dem C-Klasse Cabriolet oder der S-Klasse zum Einsatz kommen sollen, wurden vergangene Woche im Rahmen der Composite Europe Messe mit dem Innovations-Award der Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe (AVK) ausgezeichnet. Dabei hob die Jury des AVK insbesondere hervor, dass die Leichtbaukosten von 10 Euro je Kilogramm sehr niedrig seien.