Fallstudie über Kohlefaser-Verbundwerkstoffe in strukturellen Automobil-Komponenten
Wir wurden von einem führenden Erstausrüster der Automobilbranche beauftragt, nach Methoden zu suchen, um die CO2 -Emissionen seiner Karosserieteile entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu reduzieren - von der Materialbeschaffung über die Produktion bis hin zum Straßenbetrieb.
Unsere Teams arbeiteten mit dem OEM zusammen, um ein leichtes Prepreg-Material aus unserem Verbundwerkstoff-Portfolio auszuwählen und es so anzupassen, dass es die erforderliche Designflexibilität bietet, um in seine bestehende Produktionslinie zu passen. Ebenso mussten die thermischen Eigenschaften zur Optimierung des Lackierungsprozesses erfüllt werden.
Branche: Automobilindustrie und Mobilität
Lösung: Maßgeschneidertes Prepreg-Material mit konkreten thermischen Eigenschaften
Produkte: Autoklavierbare und sinterpress-fähige Prepreg-Kohlefaser
Ergebnisse: Hochleistungs-Prepreg machte zusätzliche Lackierschritte überflüssig und bot leichtere, skalierbare Karosserieteile
Optimierung von Lackierprozessen bei gleichzeitige Erhöhung der Produktionsflexibilität
Unser Kunde, ein führender Erstausrüster in der Automobilbranche, suchte nach einem Verbundwerkstoff, der das Gewicht, die Produktionskosten und den CO2-Fußabdruck von Karosserieteilen für seine Fahrzeuge reduzieren könnte.
Herkömmliche Verbundwerkstoffe sind nicht für die gemeinsame Lackierung mit dem Rest des Fahrzeugs geeignet. Die Verbundwerkstoff-Teile separat zu lackieren, führt zu zusätzlichem Transport-, Montage- und Farbabstimmungs-Aufwand, was zu höheren Produktionskosten und größerem CO2-Fußabdruck führt.
Da die Lackierung der emissionsintensivste Schritt bei der Automobilherstellung ist, verlangte der Kunde eine Lösung zur Optimierung dieses Prozesses, indem die Lackierung der Verbundwerkstoff-Teile gleichzeit mitlaufen sollte.
Darüber hinaus benötigte der OEM die Flexibilität, die gleichen Materialien in seinen bestehenden Prozessen sowohl für Mittelklasse- als auch für Hochleistungsfahrzeuge zu verwenden – Formpressen für Ersteres und Autoklavieren für Letzteres.
Vor diesem Hintergrund unterstützten unsere Komposit-Experten den OEM bei der Identifizierung und Bereitstellung des idealen Materials: leichte Kohlefaser-Prepregs, die alle für den mitlaufenden Lackierprozess erforderlichen thermischen Eigenschaften aufwiesen und sich ebenso für mehrere Produktionsmethoden eigneten.
Kompressionsformbare und autoklavierbare Kohlefaser-Prepregs mit ausgezeichneter Oberflächenbehandlung
Unser Team hat ein leichtes Kohlefaser-Prepreg-Material aus unserem Portfolio an Verbundwerkstoffen ausgewählt und nach den konkreten Prozessen des Erstausrüsters maßgeschneidert. Das kundenspezifische Material bot nicht nur ein besseres Leistungsprofil. Wir waren auch in der Lage, Prepreg-Platten in Breiten von bis zu zwei Metern für die Dächer und Fronthauben zu liefern, was unter den Herstellern von Verbundwerkstoffen einzigartige Möglichkeiten sind.
Unsere Kohlefaser-Prepreg-Materialien wiesen genau die thermalen Eigenschaften auf, die für die mitlaufende Lackierung erforderlich sind. Mit ausgezeichneter Oberflächenstruktur und der Fähigkeit, Temperaturen von bis zu 180 °C für 45 Minuten standzuhalten, konnten die Komposit-Karosseriebauteile im selben Prozess wie der Rest der Fahrzeugkomponenten lackiert werden. Darüber hinaus ermöglichte die Kombination von Hochtemperatur-Basiswerkstoff und Plattenbreiten von zwei Metern, unschöne Nähte bei größeren Karosseriekomponenten zu vermeiden.
Unsere Prepregs gaben dem Kunden auch die Flexibilität, diese Materialien in seiner gesamten vorhandenen Produktionslinie einzusetzen. Für Modelle, die in begrenzter Stückzahl produziert werden sollten, konnte der Erstausrüster Autoklaven einsetzen, um die Karosserieteile zu verstärken. Für die Serienproduktion wechselte er auf das Formpressverfahren. Diese Prozesse führten zu leichteren Bauteilen als durch Harzspritzpressen oder Nasspressen möglich ist.
Messbare Nachhaltigkeit in der Automobilbranche
Mit innovativen Kohlefaser-Verbundwerkstoffen und Branchenexpertise haben wir dem Erstausrüster geholfen, seine Prozesse zu optimieren, um so Kosteneinsparungen und Emissionsreduzierungen zu erzielen – und das ohne Beeinträchtigung von Skalierbarkeit oder Qualität.
Die hohe Designflexibilität durch leichtes Kohlefaser-Prepreg ermöglichte es dem Erstausrüster, den Verbundwerkstoff für Autoklavierung und Formpressverfahren einzusetzen. Gleichzeitig entfallen durch die spezifischen thermischen Eigenschaften sowie der besonderen Oberflächenbeschaffenheit des Materials zusätzliche ressourcen- und emissionsintensiven Lackier- und Farbabstimmungsprozesse.
- Nachhaltigere Produktionsprozesse
- Erhöhte Designflexibilität
- Niedrigere Kosten
- Skalierbare Produktion
Unsere Verbundwerkstoffe ermöglichen marktführende und skalierbare Innovationen in verschiedenen Branchen und für bisher nicht realisierbare Anwendungen – angefangen bei den Rohstoffen bis hin zur Sammlung von Ausschuss und Abfällen.
Durch unsere Lösungen können Erstausrüster und Ingenieure traditionelle Materialien durch kostengünstige, zukunftsfähige Kohlefaser-Verbundwerkstoffe ersetzen.
Den Fertigungsprozess mit KyronTEX® neu erfinden
Vom Testmaterial und Prototypdesign bis zum fertigen, verbesserten Produkt.
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Flugzeug-Emissionen reduzieren durch recycelte Verbundwerkstoffe
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Wir helfen Boeing mit recycelbaren Materialien und Verbundwerkstoffen, die Menge an Abfällen aus der Luft- und Raumfahrt zu reduzieren, die sonst auf Deponien enden.
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