Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen in der Flugzeugindustrie - ein technologischer Ansatz für den Fahrzeugbau?

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Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen in der Flugzeugindustrie - ein technologischer Ansatz für den Fahrzeugbau?

Brandt, J. / Drechsler, K. / Vullriede, S.

Mit den Faserverbundkunststoffen (FVK) steht eine Werkstoffklasse zur Verfügung, die aufgrund ihrer herausragenden mechanischen Eigenschaften (Festigkeit, Steifigkeit, Energieabsorption, Dämpfung) ein sehr hohes Leichtbaupotential hat. Was fehlt, um dieses Leichtbaupotential vor allem in (Groß-)Serien bezahlbar zu machen, ist ein rationelles Fertigungsverfahren, das anders als bei den herkömmlichen kunststofftechnischen Großserienverfahren (z.B. SMC, GMT), einen Einsatz von gerichteten Langfasern im Bauteil ermöglicht. Ein vielversprechender technologischer Ansatz ist die Nutzung rationeller Textiltechniken zur kostengünstigen Herstellung von Faservorformlingen, deren Einsatz den manuellen Aufwand gegenüber der herkömmlichen Laminatbauweise drastisch reduzieren kann. Als Imprägnierverfahren bieten sich insbesondere die Harzinjektion oder die Thermoplast-Hybridgarntechnik an. Beide Verfahren ermöglichen unter optimalen Bedingungen Zykluszeiten von unter 10 Minuten, wobei insbesondere Neuentwicklungen auf dem Gebiet der Reaktionsharze deutliche Verkürzungen der Taktzeiten versprechen. Anhand exemplarischer Beispiele (Motorhaube, Diagonalstrebe) sowie der ersten Serienanwendung im Nutzfahrzeugsektor konnte gezeigt werden, daß durch neue Entwicklungen bei Faservorformlingen, Imprägniertechniken sowie Faser- und Matrixtypen eine Nutzung des Leichtbaupotentials von FVK auch unter Kostengesichtspunkten im Serienfahrzeug möglich ist.