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CFK – der Leichtbaustoff für künftige Automobile

Der Stoff, mit dem Leichtbauträume künftig Wirklichkeit werden, heißt CFK – carbonfaserverstärkter Kunststoff. Einhergehend mit der Werkstoffentwicklung werden neue Fertigungstechniken benötigt, wie das Beispiel einer neuen Pressengeneration zeigt.

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Mit der neuen hydraulischen Presse für faserverstärkte Kunststoffe (CFK) will der Pressenbauer Schuler seine Tadition im automobilen Leichtbau nach Warmumformung und IHU fortsetzen. (Bild: Kuhn)
Mit der neuen hydraulischen Presse für faserverstärkte Kunststoffe (CFK) will der Pressenbauer Schuler seine Tadition im automobilen Leichtbau nach Warmumformung und IHU fortsetzen. (Bild: Kuhn)

Die Motivation, Automobile noch leichter zu machen, ist sowohl bei den OEM als auch bei den Zulieferern hoch angesiedelt. Mit dem künftigen Elektromobil muss das im Leichtbau bisher Erreichte noch leichter werden.

Setzt man dabei den Stahl als klassischen Werkstoff für den Karosseriebau mit den fertigungstechnischen Möglichkeiten des IHU (Innenhochdruckumformen) und der Warmumformung für hochfeste Güten als 100%, so sind mit Aluminium 40%, Magnesium 50% und mit CFK-Werkstoffen 60 bis 75% Einsparpotenziale zu erzielen.

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Leichteren Fahrzeugkomponenten bringen zusätzliche Gewichtseinsparung

„CFK-Werkstoffe“, so sagt Dr. Michael Emonts vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen, „eignen sich sowohl wegen ihrer mechanischen und chemischen wie auch der optischen Eigenschaften besonders für den Fahrzeug- und Flugzeugbau.“

Im automobilen Leichtbau spielt die Gewichtsreduzierung und dabei der Karosseriebau eine zentrale Rolle. Darüber hinaus darf man aber die sogenannten Sekundäreffekte nicht vergessen, die sich daraus ergeben, dass man mit leichteren Fahrzeugkomponenten, wie etwa Bremsen, Lagern, Getriebe und Motor, zusätzliche Gewichtseinsparungen erzielt.

Karosserie hat das größte Einsparpotenzial

Dennoch bietet eine Karosserie, die etwa 30% der Gesamtmasse eines Fahrzeuges ausmacht, das bedeutendste Einsparpotenzial. Dort sind die CFK-Werkstoffe eindeutig im Kommen. Die große Herausforderung für Maschinen- und Anlagenbauer besteht vor allem darin, serientaugliche und sichere Verarbeitungsprozesse zu entwickeln.

Dies hat sich auch der traditionelle Pressenbauer Schuler auf die Fahne geschrieben. Seit über 100 Jahren in der Welt des Umformens unterwegs, haben die Schuler-Entwickler jetzt mit der hydraulischen Kunststoffpresse Chap 3600 mit 3600 t Presskraft einen neuen Pressentyp speziell für CFK-Werkstoffe vorgestellt.

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