Werkstoff-Cocktail für die Dauerdiät von Konstruktionen

Anbieter zum Thema

SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH

Franke GmbH

Heraeus AMLOY Technologies GmbH

Fraunhofer-Allianz Generative Fertigung c/o Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU

VDMA e.V.

mehr weniger

Faserverbundkunststoffe sind anisotrop

Bereits in den 1950er Jahren begann der Einsatz von kohlefaserverstärkten Kunststoffen (CFK) für die Automobilherstellung – damals allerdings noch vorwiegend für Spezialkonstruktionen kleinerer Autofirmen. Ab 1995 konnte der Leichtbau bei Flugzeugen mithilfe der Carbonfaser umgesetzt werden. Etwa zehn Jahre später kamen die Windräder dazu. Inzwischen ist das Automobil der Leitmarkt. Der große Vorteil von Carbonfasern: Sie eignen sich hervorragend für einen Einsatz in hochbelasteten Strukturen. „Durch eine gezielte Kombination von Einsatzstoffen und deren zielgerichtete Auslegung kann man sich somit Werkstoffe mit spezifischen Eigenschaften und Verhalten erschaffen“, sagt Volker Mathes, Business Development, AVK.

Der BMW i3 ist das erste Serienauto mit einer Fahrgastzelle aus Carbon. Der Werkstoff ist bis zu 50 Prozent leichter als herkömmliche Materialien.
(Bild: BMW)

Da Faserverbundwerkstoffe lange Zeit als Konstruktionsmaterialien für Spezialisten galten, wurde das Wissen um diese Werkstoffe an den Hochschulen kaum bis gar nicht transportiert. Das hatte zur Folge, dass Bauteile in Metall erdacht und dann eins zu eins auf Kunststoff übertragen wurden. „Eine Entwicklung, die für Faserverbundkunststoffe lange Zeit ein Hemmnis war, denn diese Werkstoffe können ihr Potential nur dann ausschöpfen, wenn auch last- bzw. anforderungsgerecht konstruiert wird. Faserverbundkunststoffe sind anisotrope Konstruktionsmaterialien. Nur wer dies versteht, kann auch entsprechend konstruieren und entsprechende Vorteile voll ausschöpfen“, so Volker Mathes.

Ergänzendes zum Thema

FVK automatisiert verarbeiten

„Ein Schwerpunkt der Forschung liegt derzeit in der Optimierung und Automatisierung der industriellen Prozesskette von Faserverbundkomponenten, vor allem im automobilen Umfeld. Hierzu zählen auch automatisierte Ablage- sowie Handlingsysteme und eine abgestimmte systemseitige Infrastruktur. Daneben bildet die Entwicklung und Optimierung entsprechender Charakterisierung- und Simulations-Tools einen wichtigen Arbeitsbereich. Hinzu kommt, dass sich Faserverbundmaterialien erst beginnen zu etablieren. Daher ergibt sich vielfach noch der Bedarf zur Schaffung und Anpassung entsprechender Normen und Standardisierungen. Auch Materialentwicklungen werden über den einzelnen Anwendungsfall hinaus zur weiteren Optimierung der Werkstoffe vorangetrieben.“

Volker Mathes, Business Development, AVK

(ID:43496603)