Vollcarbonfelgen fürs Auto ab 2023 in Serie?

Innovative Composite-Lösungen für Autofelgen stellen eine große technologische Herausforderung dar. Herausfordernd ist nicht nur die Technologie, auch die Kosten sind für ein wettbewerbsfähiges Produkt entscheidend. Das deutsch-polnische Unternehmen Fibratech verfolgt hier ein ambitioniertes Konzept, das 2023 in der Serienproduktion münden soll, wie die Fachzeitschrift KEM Konstruktion berichtet.

Bild oben: Das deutsch-polnische Unternehmen Fibratech verfolgt das Konzept einer Vollcarbon-Felge mit nur 30 Minuten Durchlaufzeit in der Herstellung. (Quelle: Fibratech)

Manuell gefertigte Fibratech-Carbonfelgen sind in kleinen Stückzahlen bereits auf der Straße unterwegs. Doch der Plan ist eine vollständig digitalisierte Prozesskette, die in eine Serienfertigung mit niedrigen Stückkosten mündet. Die Fragen zur konstruktiven Gestaltung und Auslegung sind mit Blick auf die spätere automatisierte Herstellung bereits gelöst.

Die geplanten Durchlaufzeiten von weniger als 30 min pro Felge sind Ergebnis einer konsequent verfolgten Komplexitätsreduktion. Vor allem das Preforming des RTM-Prozesses wird später einen hohen Automatisierungsgrad haben. Dazu dienen speziell konzipierte Umform- und Wickeltechniken.

Serienfähige Carbonfelge aus Teilen, die sich stecken lassen. (Quelle: Fibratech)

Grundidee des fertigungstechnischen Konzepts ist ein modularer Aufbau mit wenigen Teilen aus Preforms, die sich – vereinfacht gesagt – mehr oder weniger stecken lassen (siehe Bild). Verschiedene Aspekte dieser Idee reduzieren die Produktionskosten. Wenige Gewebelagen und Preformlinge mit einfachem Lagenaufbau minimieren die Komplexität. Dank der Preforms entsteht nur wenig Verschnitt. Auch das trägt zur Materialeffizienz und damit zu niedrigeren Produktionskosten bei. Außerdem wird keine zusätzliche Verbindungstechnik notwendig – in der Folge reduziert sich der Montageaufwand – und die grundsätzliche Recyclingfähigkeit bleibt gewahrt.

Folgende Eigenschaften zeichnen die Carbonfelge aus:

  • 15 bis 20 Prozent Gewichtsersparnis gegenüber einer Aluminiumfelge gleicher Größe,
  • hohe Steifigkeit, auch bei hohen Radlasten,
  • kraft- und spannungsoptimiertes Design mit direktem Kraftfluss über Nabe, Speichen und Felgenbett ohne Fügeelemente,
  • flexibel im Design aufgrund eines nahezu Geometrie-invarianten Strukturverhaltens, belegt in numerischen Analysen,
  • aerodynamische Designfreiheit,
  • schlagzäh durch duktile, energieabsorbierende Additive im Harz,
  • temperaturbeständig bis 220 °C.

Derzeit baut das Unternehmen eine Produktionslinie auf. Superior Industries als Felgen-Lieferant unterstützt das Team bei Tests und beim Absichern der erfordlichen hohen Qualität der Felgen. Der Tier-1-Zulieferer bekundet damit sein hohes Interesse am Carbonfelgen-Konzept. Der Verkauf soll 2023 direkt über die Konfigurator-Website eines renommierten Elektro-Automobilherstellers starten.


Quelle und weitere Infos: KEM Konstruktion, Fibratech

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