Fachveranstaltung 'Carbon Composites für den Automobilbau' im Audi-Forum in Neckarsulm
Andreas Burkert
Eine bewegte Masse muss leicht sein. Ist sie es nicht, beeinflusst sie unmittelbar und zum Nachteil sämtliche Fahrwiderstände eines Automobils - den Luftwiderstand ausgeschlossen. Diese Erkenntnis erklärt, warum der Automobilbau derzeit ein wesentlicher Treiber in der Verarbeitung von Faserverbundwerkstoffen ist. Auch deshalb erwarten Analysten von Roland Berger bis 2020 insbesondere für hochfeste carbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) ein jährliches Wachstum von 17 Prozent. Allerdings nur unter der Voraussetzung erheblicher Kostensenkungen, die allein durch Prozessverbesserungen in der Bauteilefertigung 40 Prozent betragen müssen.
Ob sich diese Forderung umsetzen lässt, sollten ausgesuchte Referenten klären, die am gestrigen Mittwoch, 20. März 2013, zur Fachveranstaltung 'Carbon Composites für den Automobilbau' ins Audi-Forum nach Neckarsulm geladen wurden. Organisiert vom VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau) und der Carbon Composite (CCeV) präsentierten sie Fortschritte der Material-Be- und -Verarbeitung, wie sie für eine wirtschaftliche Großserienfertigung erforderlich sind. Gleich zu Beginn der Tagung stimmte Dr. Hans-Wolfgang Schröder, CCeV-Geschäftsführer, die mehr als 140 Teilnehmer auf die Pflichtziele der Branche ein: Reduzieren der Prozesskosten um 90 Prozent, der Materialkosten um 50 Prozent.
Runter mit den Kosten und den Taktzeiten
Das ist im Übrigen auch das übergeordnete Ziel von Carbon Composite, dem Verbund von derzeit rund 170 Unternehmen und Forschungseinrichtungen. Aber auch Günter H. Deinzer, Leiter Technologie und Eigenschaftsentwicklung Faserverbundkunststoff, Audi Neckarsulm, hofft auf das Einhalten dieser Zielvorgaben. In seinem Vortrag 'Chancen und Herausforderungen für Composites im Automobilbau' zeigte er auf, wie es Audi gelang, bei den Premiummodellen die Umkehr der Gewichtsspirale einzuläuten. Zwar gibt es erste Erfolge, ein Großserieneinsatz aber scheitert derzeit am Kostenniveau. Seine Forderung: Kostenreduzierungen bei Material, Prozess und Lack. Darüber hinaus müssen Deinzers Ansicht nach die Prozesse geändert werden, um das Einbinden von FVK-Strukturen in den klassischen Karosseriebau zu optimieren.
Wie sich bereits heute CFK-Bauteile automatisiert herstellen lassen stellte Raphael Reinhold von Broetje Automation vor. In seinem Referat erklärte er die einzelnen Komponenten einer kompletten Fertigungszelle für die vollautomatisierte Bauteilefertigung von Composite-Teilen. Wie die für die Bauteile benötigten textilen Flächen hergestellt werden hat Gert Zeidler von der Karl Mayer Textilmaschinenfabrik zuvor in seinem Vortrag dargestellt. Er zeigte, dass Gelege mit ihrer ideal gestreckten Faserlage das größte Potenzial zur Ausnutzung der Hochleistungsfasern aus Glas und Carbon bieten. Wie sich thermoplastische Strukturelemente im sogenannten in-situ-Verfahren fertigen lassen erklärt Peter Egger, von Engel Austria am Beispiel eines Inserts für ein Bremspedal.
Der Trick mit den Gleitfasern
Einen besonderen Trick bei der Fertigung werkstoffhybrider CFK-Verbunde hat zum Ende der Veranstaltung Dr. Martin Perterer vorgestellt. Perterer ist Gruppenleiter Forschung und Simulation der KTM Technologies und konnte erklären, dass sich Faserverbundwerkstoffe auch wirtschaftlich verarbeiten lassen. Er hat dazu die sogenannte Gleitfasertechnik für das hochdrapierfähige Verarbeiten untersucht. Gegenüber dem RTM/Duroplast-Verfahren konnten die kumulierten Kosten beim Gleitfaser-Thermoplast-Mischgewebe um rund 20 Prozent gesenkt werden.