DeMaCo: Neuer Praxisleitfaden für Mittelständler zur CFK-Verwendung

Frontkarosserieteil einer Strassenbahn, hergestellt im RTM-light-Verfahren – (Bild: ITA, Aachen).

Carbonfaserverbundstoffe (CFK) sind stark im Kommen: Das erste Großserienfahrzeug mit Carbon-Fahrgastzelle rollt bei BMW seit einigen Monaten vom Band; Carbonbeton sowie faserbasierte Leichtbauverbünde für unterschiedliche Einsatzzwecke machen ebenso von sich Reden. Dennoch wird das Material der Zukunft von Mittelständlern bei der eigenen Produktentwicklung mit Skepsis betrachtet. Ein Leitfaden aus Aachen soll jetzt Vorbehalte aufweichen helfen.

Zwei Länder-Projekt DeMaCo ermittelt auch Kostenaufwand
Composite-Lösungen sind in kleineren und mittleren Unternehmen (KMU) derzeit noch Mangelware; es fehlt oft das entsprechende Knowhow für die Anwendung faserbasierter Materialien, die ungleich höhere Anforderungen an Auslegung und Herstellung der Bauteile als beispielsweise aus Kunststoff oder Metall stellen. Jedoch lässt sich die mentale Hemmschwelle für den Einsatz von Faserverbundstrukturen mit einem neuen Leitfaden DeMaCo (Design for Manufacture of Composites) absenken. Davon sind die Aachener Textilforscher Christop Greb und Mesut Cretin, die das mit belgischen Experten durchgeführte Förderprojekt des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie auf deutscher Seite begleitet haben, überzeugt. Auch der Chef des Forschungskuratoriums Textil, Dr. Klaus Jansen, drückt aufs Transfertempo: „Deutschland hat ideale Voraussetzungen für die Entwicklung und Anwendung von CFK-Technologien. Dabei dürfen die eher kleineren Mittelständler nicht im Stich gelassen werden.“

Der Ratgeber zum Einstieg in die bisher unbekannten Materialwelten enthält Richtlinien und Werkzeuge für die Herstellung von Faserverbundwerkstoffen (mit Fokus auf Flüssigimprägnierverfaren), die die Mittelständler bei der Entwicklung von Verbundprodukten unterstützen. Das vom Institut für Textiltechnik (ITA) der RWTH Aachen University in Zusammenarbeit mit dem Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik, Clausthal, erarbeitet wurde, sorgt für Transparenz im komplexen Zusammenspiel von Produktgeometrie (Design), Materialauswahl und einzelnen Produktionsschritten; es beleuchtet ebenso die Preforming- wie Nachbearbeitungsprozesse.

Als Praxisleitfaden, der sich vor allem an Konstrukteure und Produktionsleiter richtet, befasst sich das Kompendium mit der kompletten Herstellungskette: Basierend auf Literaturrecherchen, Beratung durch Industriepartner, Laborforschung und Fallstudien entstand so ein „Entscheidungstool“ für die Auswahl der richtigen Materialien bei Harzen und Fasern, einzelner Technologien (darunter der Vakuuminfusion) und Werkzeuge (Formmaterial wie Hartschaum, Formtyp) sowie der geeigneten Prozessschritte für die Nachbearbeitung wie Oberflächenbehandlung oder Fügen.

Während das Entscheidungsmodul eine Vielzahl an Herstellverfahren sowie den komplexen Herstellungsprozess abdeckt, dient das von DeMaCo entwickelte zweite „Kostentool“ zur Ermittlung des finanziellen Aufwands. Es berücksichtigt zum einen die Produktkosten (alle Ressourcen, die für das Produkt/Bauteil benötigt werden wie textile Verstärkungslagen, Gel-Coat, Vakuumdichtband, Trennmittel), aber auch Projekt- (alle Ressourcen zur Bearbeitung des Projektes wie Infusionswerkzeug) und Investmentkosten (alle Ressourcen, Anlagen, Maschinen wie Temperofen, Injektionsanlagen, Pressen, Portalfräsmaschine).

Als Ausgabewerte des Kostentools werden die Stückkosten zur Herstellung von Faserverbund-Kunststoffbauteilen sowie die benötigte Taktzeit angezeigt. Die Stückkosten teilen sich dabei für die Prozesse Preforming, Injektion und Finishing in Produkt-, Projekt sowie Investitionskosten auf.

Entscheidungs- und Kostentool können kostenlos per Mail mit dem Betreff „DeMaCo“ angefordert werden: Mesut.Cetin@ita.rwth-aachen.de.

Weitere Informationen:
www.textilforschung.de, www.ita.rwth-aachen.de, www.puk.tu-clausthal.de

Forschungskuratorium Textil e.V., Berlin

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