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06/02/2020 - FAGOR ARRASATE ERZIELT KOSTENEINSPARUNGEN VON BIS ZU 30% BEI FRONTHAUBEN-FERTIGUNG AUS VERBUNDWERKSTOFF IM CRTM VERFAHREN

Anhand des Compression Resin Transfer Moulding (CRTM) Prozesses ist es Fagor Arrasate gelungen, bei der Fertigung von Fahrzeugteilen aus karbonfaserverstärktem Verbundwerkstoff (CFK) die Kosten in erheblichem Maße zu senken. Im Vergleich zur HP-RTM Methode beträgt die Einsparung 10 - 15%. Gegenüber Teilen, die aus Prepregs im Autoklav-Verfahren hergestellt werden, sind es sogar 20 – 30%.

Fagor Arrasate nahm eine vollständige Charakterisierung des CRTM Prozesses (Einspritzphase, Kompression, Permeabilität) und der Materialien (Harz, Faser und Binder) vor mit dem Ziel, die Schlüsselparameter, reale Zykluszeiten und erforderliche Ausrüstungen für die Serienfertigung von Automobilteilen zu eruieren und zu definieren. De facto fand diese Entwicklung bereits Ihre erste Anwendung bei der Fabrikation der Karbon-Fronthaube eines Maserati-Modells. 

Die von Fagor Arrasate durchgeführte Studie zeigt, dass die Kosten für die im CRTM Verfahren gefertigten Teile um 10 – 15% unter jenen liegen, die auf derselben Anlage im HP-RTM Verfahren gefertigt wurden. Zugleich sind die im CRTM Verfahren gefertigten Fahrzeugteile um 20 – 30% günstiger als die aus Prepregs im Autoklav-Verfahren hergestellte Komponenten.

Die Bemühungen zur Verringerung des C02-Ausstoßes im Automobilsektor hängen weitgehend von Maßnahmen zur Gewichtsreduktion ab, da sich die neuartigen Übertragungssysteme und Energiespeicher nachteilig auf das Gewicht der Fahrzeuge auswirken. Der nunmehr weit verbreitete Einsatz von karbonfaserverstärkten Polymerverbundwerkstoffen (CFK) in Pkw und Nutzfahrzeugen stellt hierbei eine der effizientesten Lösungen dar, da sich durch diese Materialien das Gewicht um bis zu 70 % reduzieren lässt und gleichzeitig ihre Fähigkeit, Aufprallenergie abzubauen, 5 mal größer ist als bei Metallen.

Eine der vielversprechendsten Alternativen, um Füllzeiten zu verkürzen und den Faseranteil im CFK zu erhöhen ist das so genannte Kompressions-Harz-Injektionsverfahren (CRTM). Mit CRTM lassen sich die Abläufe genau festlegen und raschere chemische Reaktionen, kürzere Injektions- und Reaktionszeiten sowie schnelle Ansprechzeiten in den Werkzeugen erzielen.

Im Gegensatz zum klassischen RTM Verfahren wird beim CRTM die Form während der Harzeinspritzung nicht ganz geschlossen. Zwischen Preform und Formoberteil entsteht ein Hohlraum, der die Durchlässigkeit verbessert. Das Harz wird rasch transportiert und verteilt sich gleichmäßig über das gesamte Bauteil. Ist ausreichend Harz injiziert, werden die Einspritzöffnungen geschlossen und die Form fährt komplett auf Bauteildicke zusammen (womit auch der gewünschte Fasergehalt erreicht wird).

Während die Form ganz schließt, wird das Harz in die Preform gepresst. Auf diese Weise erfolgt die Verteilung nicht eben über die Preform wie beim RTM, sondern das Harz durchdringt das Fasergelege quer zur Dicke. Dies ist der Hauptgrund, warum sich mit dem CRTM Verfahren Imprägnierzeiten von wenigen Minuten erzielen lassen, während beim klassischen RTM zig Minuten benötigt werden.

Das Forschungsprojekt und die erzielte Charakterisierung erlauben es Fagor Arrasate, das gewonnene Know-How in seine Produkte einfließen zu lassen und so die neuesten Entwicklungen im Bereich Verbundwerkstoffe seinen Kunden zur Verfügung zu stellen. Fagor Arrasate etabliert sich damit als Referenz auf einem Markt mit großem Wachstumspotential.

Die Ergebnisse dieser Entwicklung werden auf der diesjährigen Fachmesse JEC World vorgestellt, die vom 3. bis 5. März in Paris stattfindet. Stand Q58 in Halle 5 wird zum Schauplatz wichtiger Ankündigungen wie beispielsweise des spezifischen Layout-Vorschlags für die Fertigung einer SMC Batteriebox-Abdeckhaube für Elektrofahrzeuge.

Ebenfalls gezeigt wird die Neukonstruktion der Hot Drape Forming Maschine von Fagor Arrasate für Flugzeugstrukturteile. Mit ihr lassen sich Verbesserungen bei der Produktivität erzielen und sie bietet zudem die Möglichkeit, mit Trockenfasern zu arbeiten.

Schließlich präsentiert man Neuheiten beim Projekt ultraschneller Fertigungsmaschinen für die Serienproduktion von maßgeschneiderten, individuellen Preforms auf Basis des Teileflussprinzips in Kombination mit einem lasergestützten Ablegeverfahren für unidirektionale Tapes in Lastrichtung (für Trockenfaser, Thermoplasten, Prepregs, usw.) mit In-situ-Konsolidierung. Diese Initiative wurde auf der letzten JEC World mit dem JEC Innovation Award ausgezeichnet.

Über Fagor Arrasate

Fagor Arrasate verfügt über mehr als 45 Jahre Erfahrung in der Konstruktion und Herstellung von Fertigungsstraßen für Verbundwerkstoffe für die Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie und das Baugewerbe. Neben SMC und C-SMC Anlagen verweist das Unternehmen auf zahlreiche Referenzen bei GMT/LWRT, D-LFT, HP-RTM/CRTM Anlagen, Hot Drape Forming und Kurzhubpressen.

Fagor Arrasate ist weltweit ein Marktführer bei der Entwicklung und Fertigung maßgeschneiderter Lösungen für die Umformung von Stahl, Aluminium und Edelstahl, Schneid- und Coilverarbeitungsanlagen, sowie bei Komplettlösungen für die Fertigung komplexer Blechteile. Ebenfalls ist unser Unternehmen auf die Umformung von Verbundwerkstoffen, auf das Warm- und Kaltschmieden und auf das Press Hardening spezialisiert.

Als global tätiges Unternehmen zählen OEMs, Tier-1 und Service-Center in den Sektoren Fahrzeugbau und Luftfahrt, Unternehmen der Schmiede- und Stahlindustrie sowie Hersteller von Hausgeräten und Metallmöbeln zu unseren Kunden.

Fagor Arrasate verfügt über eine 60-jährige Firmengeschichte, 6 Produktionsstandorten, 4 Service Hubs für technischen Service und ein F+E+I Zentrum, sowie zahlreiche Vertriebsniederlassungen weltweit. Es ist Gründungsmitglied der Mondragon Corporation, einer der größten Industriekonzerne Europas mit über 80.000 Fachkräften.