Wachstumskern „thermoPre“: Leichtgewichte von der Rolle

GFK-Motorträger für VW e-Golf - (Bild: thermoPre e.V.).

Wie Bauteile – vor allem für Autos – künftig leichter und kostengünstiger produziert werden können, haben die Partner des Wachstumskerns „thermoPre“ auf einer abschließenden Fachtagung in Chemnitz eindrucksvoll demonstriert.

Nach drei Jahren endet nun die geförderte Phase des sächsischen Wachstumskerns. Doch die beteiligten Partner verfolgen das Ziel, die erfolgreiche Zusammenarbeit in einem Wachstumskern plus und damit die gemeinsame Entwicklung völlig neuer Leichtbautechnologien fortzusetzen.

Das Team von „thermoPre“ hat eine Anlage entwickelt und getestet, die Thermoplaste und Verstärkungsfasern in einem Prozess und in „einer Wärme“ direkt zu Halbzeugen verarbeiten kann. Bisher finden das Compoundieren, das Imprägnieren und Konsolidieren und das Konfektionieren separat statt. In der einstufigen Direktverarbeitungsanlage von „thermoPre“ kann kontinuierlich von der Faser bis zum Prepreg produziert werden.

Gemeinsam mit der Volkswagen AG, einer der Partner des Wachstumskerns, haben die Gebrüder Ficker GmbH bereits einen Träger für Elektromotoren aus einem Glasfaser-Kunststoff-Verbund gebaut. Das Bauteil wiegt den Angaben nach ca. 35 Prozent weniger als der bisherige Träger aus einer Aluminiumguss-Stahlblech-Konstruktion, gleichzeitig sollen die Herstellungskosten ca. 30 Prozent niedriger sein.

Mehr Sicherheit – weniger Gewicht
Auch einen Seitenaufprallträger, der bisher aus Stahl gefertigt wird, haben die „thermoPre“-Ingenieure in einer viel leichteren und dennoch festen Faser-Kunststoff-Konstruktion realisiert. Zusätzlich konnten sie sogar ein Schadenserkennungssystem integrieren, das im Falle eines Crashs Materialdefekte erkennt. Die speziellen Sensoren werden bereits während des Produktionsprozesses in das Bauteil eingebracht. Eine Technologie, die auch auf andere Konstruktionen übertragbar sei. Sowohl diese neuartigen Bauteile, als auch die von ihnen entwickelte Anlagentechnik wollen die „thermoPre“-Partner in den nächsten Jahren zur Serienreife bringen.

Mit dem neuen Material „thermoPre“ sind Anwendungen in allen Industriebereichen denkbar; sie reichen von crashrelevanten Bauteilen in der Automobilindustrie, über Baugruppen für Windenergieanlagen bis zu Innenverkleidungskomponenten im Schienenfahrzeugbau. Speziell im Fahrzeugbau kommt es auf hohe Stabilität bei starken Belastungen und möglichst wenig Gewicht an. Ein Beispiel stellt der Motorträger des VW e-Golf dar, wo im Vergleich zum Realbauteil aus Aluminiumdruckguss und Stahlblech, eine Gewichtsreduzierung von 35 Prozent und eine Kosteneinsparung von ca. 30 Prozent erreicht werden konnte. Der Lagenaufbau aus „thermoPre“-Material und GMT wirkt sich weiterhin vorteilhaft auf den Energieabbau des Bauteiles im Crashfall aus, indem kein abruptes Bauteilversagen eintritt. Die Festigkeitsperformance zum Realbauteil soll nahezu identisch sein.

Weitere Informationen: www.formenbau-gf.de, www.thermopre.de

Moulding Expo 2017, 30.05.-02.06.2017, Stuttgart, Halle 6, Stand C37

Gebr. Ficker GmbH, Marienberg + thermoPre e.V., Chemnitz

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