Industrieanzeiger 09/10.2019

Nur rund 3 kg wiegt das hybride Automobilrad.
Verbaut sind Aluminium,
Alu-Schaum und diverse Faserverbundmaterialien.
Bilder: TU Chemnitz
Darunter ist eine Motorhaube, die aus umgeformtem
Blech mit zugleich aufgespritzten
Kunststoffrippen besteht. Ein anderes
Bauteil, ein Querlenker, verfügt über einen
Kern aus pulvermetallurgisch hergestelltem
Alumi niumschaum mit aufgepressten Thermoplast-Decklagen.
Eingeschäumte Stahleinsätze
dienen als Lasteinleitungspunkte.
Dieser Hybrid-Querlenker bietet 40 %
weniger Gewicht als Stahlquerlenker und
bis zu 7-fach höhere Biegefestigkeit.
Bei einer Bauteil-Entwicklung mit dem
Fraunhofer IWU ist die Zahl der Schichten
noch höher: Der 31 mm dicke Querlenker
wird in einem „One-Shot-Verfahren“ aus
Capaal 1/1 thermogeformt. Dieses Hybridlaminat
setzt sich von innen nach außen aus
den folgenden sechs Lagen zusammen: Aluminiumschaumkern,
PA-Folie, CF-PA,
GF-PA, PA6-Folie, Aluminiumlegierung.
Im Blick auf die Lasten wagte sich das
Projekt „Class“ der Ford Werke noch weiter
hinaus. Beteiligt waren der Metallteile -
hersteller Gestamp und die Universität
Warwick. Thomas Gerhards, Projektleiter
bei Ford in Köln, stellte es auf der Konferenz
ICC 2018 vor. Er berichtete, wie ein
hybrides Radaufhängungssystem für einen
Class-C-PKW (vergleichbar dem Ford
Focus) das Gewicht von 6,15 kg auf 3,98 kg
drücken kann – eine Massereduktion um
35 %. Das hybride „tie-blade knuckle“ ersetzt
ein mehrteiliges Stahlgelenk. Es besteht
im Kern aus einem einzigen Stahleinsatz, der
im „Prepreg/SMC/Stahl-Overmoulding-
Verfahren“ von zwei unterschiedlichen
Verbundwerkstoffen umschlossen wird.
Dies geschieht auf einer Vertikalform -
maschine Engel v-Duo Ecodrive.
Die erste Verbundwerkstoff-Komponente
besteht aus 19 Lagen „quasi isotropem“,
biaxial und unidirektional verlegtem
Carbonfaser-Gewebe mit Epoxidharz-
Vorimprägnierung. Dieses Prepreg wird
zusammen mit dem Stahleinsatz ins Presswerkzeug
gelegt. Darauf kommt ein Vinyl -
ester-basiertes SMC (Sheet Moulding Compound)
mit kürzeren, diskontinuierlichen
Kohlefasern zu liegen und wird in einem
„einzigen Schuss“ überformt.
Obwohl das Teil den technischen Anforderungen
entspricht, räumte Gerhards ein:
„Wir haben die Kosten nicht im Griff. Weil
sie jenseits dessen sind, was bezahlbar ist,
haben wir die Entwicklung nicht weiter -
Industrieanzeiger 09/10.19