Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mehr Tempo und Qualität bei CFK-Werkstoffen

22.02.2013
Im Fokus: Optimierte Verfahren für den Maschinen- und Anlagenbau / -Sprunghafte Nachfrage nach CFK: bis zum Jahr 2020 Anstieg auf 200 000 Tonnen

Sie machen Autos leichter, ermöglichen immer größere Rotorblätter von Windkraftanlagen und lassen Flugzeuge wirtschaftlicher fliegen: Karbonfaserverstärkte Kunststoffe (CFK) erobern sich wegen ihres geringen Gewichts und der großen Stabilität immer neue Einsatzgebiete.

Noch werden CFK-Werkstoffe vorwiegend für Kleinserien oder Einzelanfertigungen eingesetzt, denn die Serienproduktion stellt besondere Anforderungen an die Prozesse. Doch Lösungen sind in Sicht und werden auf der Industrial Supply und der Industrial Automation im Rahmen der HANNOVER MESSE 2013 (8. bis 12.

April) vorgestellt.

Einer der HANNOVER-MESSE-Aussteller, der sich mit dem Thema CFK-Produktion beschäftigt, ist der Roboterspezialist KUKA. Industrieroboter sind flexible Arbeiter in der Produktion, die branchenübergreifend Leichtbauteile mit einem Höchstmaß an Qualität und Sicherheit herstellen, so auch in der Produktion von CFK-Bauteilen. "Die Anforderungen an die Präzision und Wiederholgenauigkeit im Verarbeitungsprozess spielen eine wichtige Rolle", sagt Rüdiger Sonntag, Key Technology Manager Plastics bei der KUKA Roboter GmbH. "Diesen Anforderungen Rechnung zu tragen, ist die Hauptaufgabe und der besondere Wert der Automatisierung im Bereich der Kunststoffindustrie."

Vor allem kürzere Zykluszeiten und eine multifunktionale Einsatzfähigkeit sind gefragt. Industrieroboter, wie sie während der HANNOVER MESSE im Rahmen der Leitmesse Industrial Automation gezeigt werden, können Leichtbauteile mit einem Höchstmaß an Qualität und Sicherheit herstellen. Ein weiterer Vorteil: Der Einsatz von Industrierobotern kann in der Composite-Fertigung dazu beitragen, die Energiebilanz bereits im Herstellungsprozess erheblich zu senken.

CFK-Werkstoffe werden in Zukunft vor allem in der Automobilindustrie an Bedeutung gewinnen. Darum setzen sich immer mehr Zulieferer sowie Maschinen- und Anlagenbauer mit dem Thema auseinander und arbeiten gemeinsam mit den Anwendern an optimierten Verfahren. Der Bedarf an kohlefaserverstärktem Kunststoff wird darum in den nächsten Jahren sprunghaft steigen. Wurden 2011 etwa 57 000 Tonnen CFK nachgefragt, sollen es bis zum Jahr 2020 sogar 200 000 Tonnen sein, geht aus Veröffentlichungen des Carbon Composites e. V.

hervor. In dem Verein, der Forschung und Wirtschaft in Deutschland, Österreich und der Schweiz vernetzt und in Halle 6/A30 vertreten sein wird, haben sich Unternehmen und Forschungseinrichtungen zusammengeschlossen, die die gesamte Wertschöpfungskette der Hochleistungs-Faserverbundwerkstoffe abdecken.

Heute wird die größte Menge der weltweiten CFK-Produktion mit 23 Prozent für Rotorblätter in Windkraftanlagen eingesetzt, gefolgt von der Luftfahrt (16 Prozent) und dem Sport-/Freizeitbereich (16 Prozent), wo CFK vor allem für Golf- und Tennisschläger, Fahrräder und Angelruten eingesetzt wird. Noch ist der Einsatz im Automobilbau mit sechs Prozent sehr gering, die Experten erwarten aber deutliche Wachstumsraten von mehr als 15 Prozent pro Jahr. Einer der Gründe: Fahrzeuge müssen immer leichter werden, um den Spritverbrauch und damit auch den CO2-Ausstoß zu senken. Und Elektrofahrzeuge haben eine größere Reichweite, wenn sie weniger wiegen.

Rund 70 Prozent weniger Gewicht als Stahl bringen CFK-Werkstoffe auf die Waage, ein Grund, warum sie in den vergangenen Jahrzehnten zunehmend im Flugzeugbau genutzt wurden. Doch für die Automobilindustrie sind die derzeitigen Kosten und Prozesszeiten noch zu hoch: "Die Automobilindustrie erwartet, dass wir bei den Materialkosten in den nächsten drei Jahren 50 Prozent einsparen und bei den Prozesskosten sogar 95 Prozent", sagt Patrick Markert, Leiter der Geschäftsstelle des CFK-Valley Stade e. V., ein europaweit etabliertes Kompetenznetzwerk für karbonfaserverstärkte Kunststoffe, in dem sich mehr als 100 Unternehmen und Forschungseinrichtungen zusammengeschlossen haben. "Das wird nur möglich sein, wenn wir Firmen mit Erfahrungen aus dem Flugzeugbau mit Maschinen- und Anlagenbauern zusammenbringen, die Erfahrungen mit der Automobilindustrie haben. Das ist Aufgabe unseres Vereins und wird auch im Mittelpunkt unseres Auftritts auf der HANNOVER MESSE in Halle

6/A44 stehen." Für dieses ehrgeizige Ziel muss auch der Anteil der Handarbeit weiter reduziert werden: "Wenn die Flugzeugindustrie noch mit Aushärtungszeiten von sechs Stunden leben kann, dann denken die Automobilbauer eher an sechs Sekunden. Das geht nur mit neuen Verfahren und einer 100-prozentigen Prozessautomation", erklärt Markert.

Gemeinsam für Leichtbau: AVK, EuCIA und Leichtbaucluster Landshut Die Industrial Supply arbeitet für den Themenpark Leichtbau mit starken Partnern zusammen: die European Composites Industry Association (EuCIA), die Industrievereinigung Verstärkte Kunststoffe (AVK) und der Leichtbau-Cluster Landshut. Mit ihrem Hauptsitz in Brüssel ist EuCIA der Dachverband der europäischen Verbundwerkstoffindustrie. Er vertritt die Interessen von etwa 10 000 Herstellerfirmen für unterschiedliche Verbundwerkstoffe aus insgesamt elf europäischen Ländern und fördert den geschäftlichen Austausch zwischen Marktakteuren und Mitgliedern des Netzwerks der europäischen Verbundwerkstoffhersteller.

Auf nationaler und europäischer Ebene vertritt der AVK als Fachverband für Faserverbundkunststoffe/Composites die Interessen der Erzeuger und Verarbeiter von verstärkten und gefüllten Kunststoffen. National ist der AVK einer der vier Trägerverbände des GKV - Gesamtverband Kunststoffverarbeitende Industrie. International ist AVK Mitglied im europäischen Composites-Dachverband EuCIA.

Dr. Elmar Witten, Geschäftsführer des AVK: "In der Composites-Industrie ist deutlich zu spüren, dass viele Marktbeteiligte an der Automatisierung arbeiten. Man sollte aber nicht vergessen, dass in vielen Faserverbund-Bereichen Serienfertigung nichts Neues ist. Mit Pressverfahren hergestellte glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK) in seriellen Stückzahlen gibt es seit Jahrzehnten. Und GFK machen immer noch 95 Prozent der gesamten Composites-Menge aus." Mit Blick auf die Fertigungskosten ergänzt Witten: "Die Hersteller von CFK-Bauteilen können direkt nur die Fertigungskosten beeinflussen. Der größte Kostentreiber werden mittelfristig wohl die Carbonfaser-Preise bleiben."

Die Forderung nach kostengünstigeren Verfahren unterstützt auch Frank Peters, Sprecher des VDMA Forums Composite Technology: "Um wettbewerbsfähige Serienprodukte herstellen zu können, benötigen Unternehmen aus dem Automotive-, Luftfahrt- und Windenergiebereich effizientere Prozesse, die eine kostengünstige Produktion von hochfesten Faserverbundbauteilen ermöglichen."

Darum steige der Bedarf an modifizierten Serienmaschinen aufgrund des zunehmenden Kostendrucks deutlich. Das belegt eine Studie von Roland Berger Strategy Consultants und dem VDMA Forum Composites Technology. Daraus geht hervor, dass aus Sicht der Kunden eine Kooperation zwischen verschiedenen Unternehmen notwendig ist, um den neuen Anforderungen der industriellen Composite-Fertigung gerecht zu werden.

Partnerschaften würden außerdem zu einer schnellen Weiterentwicklung dieser Technologie führen. Dadurch würden die Verfahrens- und Prozesskosten bis 2020 um 40 Prozent sinken, die Faserkosten voraussichtlich um etwa 20 Prozent. Damit ist eine Senkung der gesamten Bauteilkosten um rund 30 Prozent zu erwarten.

"Alle, die an diesem Prozess mitwirken und ihn zum Erfolg führen, treffen sich auf der HANNOVER MESSE", sagt Oliver Frese, Geschäftsbereichsleiter bei der Deutschen Messe AG. "Die Serienproduktion von CFK und GFK ist ein Thema, das große Chancen für Zulieferer und Maschinenbauer bietet." Aus diesem Grund organisiert die HANNOVER MESSE am Donnerstag, 11. April 2013, erstmals das Get-together "CFK trifft Automation", das sich gleichermaßen an Aussteller und Fachbesucher der Industrial Supply und Industrial Automation richtet. Beginn ist um 17 Uhr im Forum Application Park in Halle 17.

Über die HANNOVER MESSE

Das weltweit bedeutendste Technologieereignis wird vom 8. bis 12.
April 2013 in Hannover ausgerichtet. Die HANNOVER MESSE 2013 vereint elf Leitmessen an einem Ort: Industrial Automation, Motion, Drive & Automation, Energy, Wind, MobiliTec, Digital Factory, ComVac, Industrial Supply, SurfaceTechnology, IndustrialGreenTec und Research & Technology. Die zentralen Themen der HANNOVER MESSE 2013 sind Industrieautomation und IT, Energie- und Umwelttechnologien, Antriebs- und Fluidtechnik, Industrielle Zulieferung, Produktionstechnologien und Dienstleistungen sowie Forschung und Entwicklung. Russland ist das Partnerland der HANNOVER MESSE 2013.
Pressekontakt:
Ansprechpartnerin für die Redaktion:
Silke Gathmann
Tel.: +49 511 89-31614
E-Mail: silke.gathmann@messe.de

Silke Gathmann | Deutsche Messe Hannover
Weitere Informationen:
http://www.hannovermesse.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie HANNOVER MESSE:

nachricht Prüfvorgänge servicefreundlich gestalten
20.04.2016 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

nachricht Modulare Steckverbinder in Snap-in-Rahmen
20.04.2016 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: HANNOVER MESSE >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie