Inventor Praxis Leichtbau in der AutomobilindustrieGurit hat einen neuen Pressvorgang entwickelt, <strong>mit</strong> demsich in wenigen Arbeitsschritten <strong>und</strong> in kürzerer Zeit Hochleistungsverb<strong>und</strong>werkstoffteileherstellen lassen.cheren Werkzeugen arbeiten zu können,gaben wir unseren Entwicklern die Aufgabe,die Materialeigenschaften so festzulegen,dass die Bauformen dauerhaft aufeiner Prozesstemperatur von 200 GradCelsius gehalten werden können.“ Für dieVerfahrenstechniker war klar: Bei einerkonstant hohen Prozesstemperatur würdendie bisher nötigen, komplexen <strong>und</strong>zeitraubenden Heiz- <strong>und</strong> Kühlvorgängeobsolet.Die Prozesstemperatur in der Teilefertigung<strong>und</strong> im Lackierprozess definierte dieHerausforderung, eine stabile, lupenreineOberfläche über eine deutlich größere Temperaturspannezu erreichen. Daher wurdenauch einige Retouchen am CBS-Laminataufbauvorgenommen <strong>und</strong> Materialsystemeneu formuliert. „Wir verfolgten ein doppeltesZiel: Wir brauchten einerseits eine optimaleDurchdringung der Verstärkungsfasern<strong>mit</strong> Harz, <strong>und</strong> zwar bei einer eingegrenzten<strong>und</strong> gut kontrolliertenReaktionshitzeentwicklung. Anderseitswollten wir den Prozesszyklus auf maximalzehn Minuten verkürzen.“ Den Entwicklernkam hier die breite Engineering-Kompetenzim Hause zugute: das temperaturabhängigeVerhalten der Laminate wurde <strong>mit</strong> Hilfe derFiniten-Elemente-Analyse untersucht.Mehrdimensionale OptimierungDan Jones erklärt, wieso dies wichtig war:„Karbonfasern, Glasfasern <strong>und</strong> Harzehaben alle unterschiedliche Expansionskoeffizienten.Diese Unterschiede führenrasch zu unerwünschtem Materialverzug,wenn ein Laminat optimal ausgelegt ist– insbesondere, wenn das Material Spannungausgesetzt wird. Wenn ein aus derForm genommenes, ausgekühltes Bauteilverbogen wird, lässt es sich nicht mehr indie ursprüngliche Form bringen, ohne dasMaterial andernorts stark zu belasten odergar zu verbiegen. Während des industriellenLackierprozesses <strong>mit</strong> seinen hohenTemperaturen oder bei sonstigen großenTemperaturschwankungen könnte einComposite-Panel dazu tendieren, sich zuverziehen. Da<strong>mit</strong> es nun aufgr<strong>und</strong> allfälligerKanten <strong>und</strong> Absätze, wie sie bei Autoteilenoft vorhanden sind, nicht zu Problemenkommt, könnten diese an sichseparat hergestellt <strong>und</strong> anschließend aufgeklebtwerden.Das Problem der Formstabilität beimHochtemperaturlackieren bleibt aber. So<strong>mit</strong>war für uns die materialtechnologischeKomponente klar: Ohne eine ausgewogenethermische Stabilität könnte es beim Fertigteilweiter zu einem unerwünschten Materialverzugkommen. Zudem suchten wir aufder Prozessseite ein Verfahren, das in derFormgebung möglichst frei sein sollte <strong>und</strong>möglichst keine nachträglichen Prozessschrittenötig machen würde.“ Dank ihresMaterial- <strong>und</strong> Engineering-Know-hows istes dem spartenübergreifenden Technikerteamvon Gurit gelungen, <strong>mit</strong> CBS200 einMaterialsystem zu schaffen, das nicht nurkeinerlei Verzugstendenzen zeigt, sondernsogar verbesserte Stabilitätswerte aufweist<strong>und</strong> außerdem noch den Einschluss zusätzlicherDesigndetails im Pressprozess erlaubt.Da<strong>mit</strong> aber nicht genug: Die fertigen Bauteilesind aufgr<strong>und</strong> der Materialformulierung<strong>und</strong> eines optimierten Laminataufbaussogar nochmals leichter als bisherige Teile.Der nun erreichte Technologiesprungbasiert nicht allein auf neuen Materialformulierungen,sondern zog etliche Prozessdetails<strong>mit</strong> in Betracht, um Stückkostenweiter zu senken. „Wir schauten unszum Beispiel den Verschlussmechanismusder Werkzeugpressen genau an <strong>und</strong> untersuchten,wie wir am besten <strong>mit</strong> dem anden Teilekanten ausfließenden Harzumgehen. Weiteres Optimierungspotenzialsehen wir bei der Vorbereitung derMaterialien vor der Bestückung der Pressen:Wir wollten die für die Produktionkomplexer Teile notwendigen Schritteweiter vermindern. Ein Ansatzpunkt hierwar, die Nachbearbeitung der Teile nachdem Pressprozess weiter zu reduzieren“,sagt Martin Starkey. Mit zusätzlich angeschafftenPressen <strong>und</strong> Werkzeugen verfeinertendie Ingenieure von Gurit solcheProzesse schrittweise weiter. So gelang es,vorher notwendige Arbeitsschritte wegzulassen.Dan Jones kommentiert: „Dass uns Pressendirekt neben den Labors zur Verfügungstanden, war ein echter Vorteil fürunsere tägliche Entwicklungsarbeit. Sokonnten wir unser Verfahren parallel inmaterial- <strong>und</strong> prozesstechnologischerSicht vorantreiben <strong>und</strong> dabei gleichzeitigauf höhere Leistung <strong>und</strong> eine einfachereindustrielle Umsetzung trimmen.“Im Industrieumfeld bestätigteLaborresultateIm Herbst 2012 führte Gurit in einem erstenSchritt umfassende Material- <strong>und</strong> Prozesstestsauf den Pressen in dieser Laborumgebungdurch, baute so wichtigeErfahrung <strong>und</strong> Prozessexpertise auf <strong>und</strong>validierte die neuen Harzsysteme <strong>und</strong> denoptimierten Prozessablauf. Die Autoindustrieinteressierte sich sehr für das neueVerfahren.„In einem nächsten Schritt konnten wirdann unser Verfahren sogar auf industriegängigenPressen direkt bei Erstausrüstern<strong>und</strong> ihren Hauptzulieferern testen“, fügteMartin Starkey hinzu. „Für uns war es eineschöne Bestätigung, als wir sahen, dass dasvon uns im Labor entwickelte Verfahrenauch in einer echten Industrieumgebungfunktioniert.“ Die Resultate der Industrietestsbestätigten die bisherigen Labordaten,gaben aber nochmals Hinweise, wo Gurit imSinne der vollen Industrietauglichkeit nochweitere Systemanpassungen vornehmenkonnte.AusblickHeute gelten Karbon-Karosserieteile alshandarbeitsintensive Bauteile für exklusiveKleinserien von Autos. Gurit zeigt <strong>mit</strong> denneuen Verfahren auf, dass der Leichtbauauch in der echten Serienfertigung imAutomobilbau Einzug halten kann. Mit derEntwicklung von CBS 96 war das Unternehmenzu Beginn des Jahrtausends ein Pionierin der Herstellung von Klasse-A-Karosserieteilenaus Kohlefaser-Verb<strong>und</strong>werkstoff.Mit CBS 200 weist Gurit nun den Wegzur Massenfertigung von Karbonkarosserienin Stückzahlen bis zu 30.000 Autos proPresswerkzeug <strong>und</strong> Jahr. (anm) 74<strong>AUTOCAD</strong> & Inventor <strong>Magazin</strong> 7/13
<strong>AUTOCAD</strong> & Inventor EinkaufsführerserviceEinkaufsführerAnlagenbau & VerfahrenstechnikArchitektur & BauwesenElektrotechnik & ElektronikGIS & InfrastrukturMechanik & MaschinenbauIndustrial Design & VISUALISIERUNGAnlagenbau & Verfahrenstechnik Anlagenbau & Verfahrenstechnik Anlagenbau & Verfahrenstechnik Anlagenbau & VerfahrenstechnikN+P Informationssysteme GmbHMeerane | Dresden | NürnbergAn der Hohen Straße 108393 MeeraneADN-Developer / ATC-CADpartner / MSD-Partner / CAD-Automation / uvm.SKM TT: <strong>3D</strong>-Anlagenbau / Rohrleitungsplanung SKM HYDX: HydraulischeSteuerblöcke (CAD/CAM) SKM DCAM: Lasermaterialbearbeitung / Robotik /CNC/NC SKM Toolbox: Vault-Produktkonfigurator / INV-IAM-OptimierungS.K.M. Informatik GmbHEckdrift 9519061 SchwerinContelos GmbHRobert-Bosch-Str. 1630989 GehrdenPlanet GmbHKammerstück 2344357 Dortm<strong>und</strong>N+P-Lösungen: Prozessorientiert<strong>und</strong> durchgängig integriert.Unsere Leistungen umfassen Beratung, Systemintegration, Softwareentwicklung<strong>und</strong> IT-Services. Eigenentwickelte Integrationsbausteine verbindenAutodesk-Produkte <strong>mit</strong> ERP- oder CAFM-Lösungen. N+P erhielt als ersterPartner im deutschsprachigen Raum die Autodesk PLM-Spezialisierung.Tel.: 03764 / 4000-0Fax: 03764 / 4000-40E-Mail: nupis@nupis.deInternet: www.nupis.deCAD / CAM / CAE / PDM –Softwarelösungen für die IndustrieTel.: 03 85 / 4 88 36-10Fax: 03 85 / 4 88 36-11E-Mail: info@skm-informatik.comInternet: www.skm-informatik.comDie Kernkompetenz der ContelosGmbH ….liegt in der integrativen Bearbeitung der Projekte. Kompetente Beratung <strong>mit</strong>der Erfahrung aus 18 Jahren im Autodeskgeschäft sichern Ihren Projekterfolgdurch: Projektbegleitung–CAD-Richtlinien–Zertifizierte Trainings.UnsereGeschäftsstellen finden Sie in Gehrden <strong>und</strong> BremenTel.: 0 51 08 / 92 94-0Fax: 0 51 08 / 92 94-79E-Mail: info@contelos.deInternet: www.contelos.de25 Jahre Partner im AnlagenbauP&ID Aufstellungsplanung DMSErfahrung & Qualität der Planet GmbH garantieren seit 1982 durchgängigeLösungen für ein Planungs- <strong>und</strong> Katalogsystem im Anlagenbau. Vom Entwurfüber die Planung <strong>und</strong> Dokumentation bis zur Inbetriebnahme der Anlagewerden alle Informationen in einer gemeinsamen Plattform erfasst.Tel.: 02 31 / 93 50 15-0Fax: 02 31 / 93 50 15-16E-Mail: info@rc-planet.netInternet: www.rc-planet.netAnlagenbau & Verfahrenstechnik Anlagenbau & Verfahrenstechnik Anlagenbau & VerfahrenstechnikArchitektur & BauwesenInnovatives Erstellen von Fertigungsanlagen <strong>und</strong> Fabriken!Entwerfen, planen, analysieren, visualisieren <strong>und</strong> generieren Sie mehrAufträge <strong>mit</strong> der Factory Design Suite! KUTTIG unterstützt Sie kompetent<strong>und</strong> umfassend bei Installation, Schulung sowie projektbegleitend!KUTTIGCOMPUTERANWENDUNGEN GMBHFrankfurter Straße 3553840 TroisdorfCINTEG AGSteinbeisstraße 1173037 Göppingen16 Jahre Erfahrung im Bereich <strong>3D</strong>Anlagen- <strong>und</strong> FabrikplanungTel.: 02241 / 9833-0Fax: 02241 / 9833-100E-Mail: cad@kuttig.comInternet: www.kuttig.comCINTEG AG: Ihr Partner für DigitalPrototyping - Prozesse !Für Ihre PLM-Umgebung bieten wir Beratung, Projektierung <strong>und</strong> Realisierungaus einer Hand. l 95680 Bad Alexandersbad: 09232 / 9156070l 65549 Limburg: 06431 /985700l 46047 Oberhausen: 0208 / 376050Cideon Systems GmbHLochhamer Schlag 2182166 GräfelfingTel.: 07161 / 62800Fax: 07161 / 628029E-Mail: info@cinteg.deInternet: www.cinteg.deIT-Lösungen für das EngineeringCIDEON Systems ist Europas führender Vertriebspartner für AutodeskMechanikprodukte. Unsere Standorte: Bautzen, Chemnitz, Delmenhorst,Düsseldorf, Gräfelfing, Hamburg, Leipzig, M<strong>und</strong>elsheim, Schotten, WalldorfN+P Informationssysteme GmbHMeerane | Dresden | NürnbergAn der Hohen Straße 108393 MeeraneTel.: 0 89 / 90 90 03-0Fax: 0 89 / 90 90 03-250E-Mail: info@cideon-systems.deInternet: www.cideon-systems.deN+P-Lösungen: Prozessorientiert<strong>und</strong> durchgängig integriert.Unsere Leistungen umfassen Beratung, Systemintegration, Softwareentwicklung<strong>und</strong> IT-Services. Eigenentwickelte Integrationsbausteine verbindenAutodesk-Produkte <strong>mit</strong> ERP- oder CAFM-Lösungen. N+P erhielt als ersterPartner im deutschsprachigen Raum die Autodesk PLM-Spezialisierung.Tel.: 03764 / 4000-0Fax: 03764 / 4000-40E-Mail: nupis@nupis.deInternet: www.nupis.de<strong>AUTOCAD</strong> & Inventor <strong>Magazin</strong> 7/13 75
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