CFK-Werkstoffe kommen aufgrund hoher Materialkosten und komplexer, zeitintensiver Herstellungsprozesse bisher vor allem in Premiumfahrzeugen und bei kleineren Stückzahlen zum Einsatz. Im Rahmen eines gemeinsamen Projekts ist es Forschern der Daimler AG und einem kanadischen Spezialisten für Karosseriestrukturen aus CFK gelungen, einen schnellen und damit automotivtauglichen CFK-Herstellprozess zu entwickeln. Die damit gefertigte Rückwand der neuen Mercedes-AMG S-Klasse wurde jetzt mit dem Innovations-Award der Composites Business Platform in Singapur ausgezeichnet.
Dr. Karl-Heinz Füller, Projektverantwortlicher der Daimler AG: „ Wir haben im Rahmen unserer Leichtbaustrategie den bislang sehr aufwändigen CFK- Herstellprozess deutlich schneller und damit günstiger gemacht. Der neu entwickelte Formgebungs- und Aushärteprozess ist die Voraussetzung dafür, komplexe CFK-Bauteile im 1-Minutentakt herzustellen.“
Leicht und sicher
Die Rückwand der Mercedes-AMG S-Klasse ist ein karosserieversteifendes Element und von signifikanter Bedeutung für die Performance des Fahrzeugs. Das Ziel der Entwickler war es, das Gewicht des bisher aus einer Aluminium-Kunststoff Hybridstruktur gefertigten Bauteils bei gleicher bzw. verbesserter Funktionalität deutlich zu reduzieren. Das gelang mit einer zweischaligen Bauweise aus CFK. Die Gewichtsreduktion liegt dabei bei 50 %.
Grundlage dafür ist der gemeinsam mit einem kanadischen Projektpartner entwickelte innovative Produktionsprozess SPP – Selective PrePreg Prozess. Mithilfe eines spezifisch ausgelegten Epoxidharzes sowie neuen Methoden beim Auftrag auf die Preform und beim Aushärtungsprozess ist es gelungen, komplexe Strukturen im 1-Minutentakt herzustellen. Die bisherigen Zykluszeiten bei CFK-Fertigungsprozessen liegen beim herkömmlichen Prozess bei über drei Minuten für eine vergleichbare Geometrie. Somit konnte mithilfe von SPP die Wettbewerbsfähigkeit von CFK-Werkstoffen deutlich gesteigert werden.
Bei der Materialauswahl wurden die Daimler AG und ihr Projektpartner von der australischen Deakin Universität in Melbourne (Carbon Nexus) unterstützt. Die lastpfadgerechte Auslegung der Rückwandstruktur erfolgte mit Unterstützung des Instituts für Flugzeugbau (IFB) der Universität Stuttgart im Rahmen des Forschungscampus ARENA2036.
Der Innovations-Award der Composites Business Platform wird im Rahmen der internationalen Fachmesse JEC Asia in Singapur verliehen. Die JEC-Group, mit einem Netzwerk von 250.000 Fachleuten die größte Faserverbund-Organisation der Welt, zeichnet mit dem Preis herausragende Entwicklungen im Bereich Faserverbund-Werkstoffe aus.
Quelle: Daimler AG