Mehr Effizienz im automobilen Leichtbau dank Carbonfaser-Stacks

Bauteile aus Faserverbund etablieren sich in der Serienfertigung, sowohl im Automobilbereich als auch in anderen Industrien. Dabei hilft auch, dass die zugelieferten Fasermaterialien immer weiter auf die Prozesse der Hersteller zugeschnitten werden können. Die SGL Carbon bietet zukünftig kundenspezifisch angepasste Lagenpakete aus Carbonfasern an.

Leichtbau mit faserverstärkten Kunststoffen ist aus dem Automobilbereich nicht mehr wegzudenken. Gerade auch in der Elektromobilität zählt jedes Gramm Gewicht. Darüber hinaus ermöglichen Carbonfasern Designfreiheit und helfen, Brandschutz und Crashsicherheit zu verbessern. Wie aber lässt sich die Komponentenherstellung mit dem nach wie vor jungen Werkstoff besonders effizient gestalten und optimal in bestehende automobile Prozesse integrieren? An dieser Herausforderung arbeiten die Experten der SGL Carbon in enger Zusammenarbeit mit Kunden bereits seit Jahren intensiv. Entscheidend dabei sind nicht nur das Bauteildesign und innovative Verarbeitungsverfahren, sondern auch die optimale textile Vorverarbeitung des Materials. Eine wichtige Variante sind passgenau zugeschnittene und kundenspezifisch zusammengefügte Pakete aus Carbonfaser-Lagen, die sogenannten Stacks.

SIGRATEX® Stacks – innovative Textillösung für Bauteilhersteller

Ein Stack ist ein textiles Gebilde zur weiteren Verarbeitung in der Prozesskette zur Herstellung von CFK-Bauteilen. Der Stack besteht aus unterschiedlichen textilen Einzellagen, welche durch Material, Anzahl, Orientierung und Grammatur die mechanischen Eigenschaften des finalen Bauteils definieren.

Diese Einzellagen werden gestapelt, zugeschnitten und durch unterschiedliche Fügeprozesse miteinander verbunden. Stacks werden als Eingangsmaterial für die bauteilbildenden Prozesse Nasspressen und Preformen/RTM verwendet.

Bereits heute sind Stacks die Basis für nahezu alle Bauteile, die in den besonders gängigen Nasspress- und RTM-Verfahren gefertigt werden. Die Regel ist jedoch noch, dass die meisten Bauteilhersteller die Carbonfasern als textile Rollenware einkaufen und die Stacks selbst fertigen. Dazu gehört das Schichten der textilen Lagen, der Zuschnitt, die Fixierung sowie die Bereitstellung des Stacks an der Preforminganlage oder Presse. Das Problem dabei: Stacking und damit das Handling trockener Fasermaterialien sind oft nicht die Kernkompetenz des Bauteilherstellers. Die Herstellung der Stacks kostet Zeit und Manpower und bedingt den Aufbau von Know-How. Gleichzeitig fällt für den Hersteller Materialverschnitt an, den er bezahlen, wieder einsetzen oder entsorgen muss.

All das kann und will die SGL Carbon den Kunden zukünftig abnehmen. Unser Portfolio an textilen Verstärkungsmaterialien deckt bereits zahlreiche Anforderungen industrieller Anwendungen ab. Und was noch nicht passt, passen wir einfach an, damit unsere Kunden so kostengünstig und effizient wie möglich zu ihren CFK-Bauteilen kommen. Mit unseren Stackanlagen sind auch größere Geometrien realisierbar, wodurch größere Bauteile aus einem Stück hergestellt werden können.

Smarte Lösungen für hochwertige Bauteile

Unsere SIGRATEX Hochleistungstextilien auf Basis von Carbon- und Glasfasern sind optimiert für automatisierte Stackingprozesse. Damit bieten wir ein ergänzendes Portfolio an Verbundwerkstofflösungen, die die Leistung des Endproduktes verbessert und damit zu einer smarteren Welt beitragen.

Zu unseren textilen Materialien

Was wir unseren Kunden bieten

Der Stack als Service – Lieferung direkt an die Presse

Zur Herstellung von Composite-Komponenten sind viele vorgeschalteten Prozesse notwendig, bevor ein Bauteil entsteht. Wir übernehmen die gesamten textilen Prozessschritte wie z.B. die Gelegefertigung, die Schichtung und den Zuschnitt und stellen direkt die mindestens notwendigen Stacks für die Bauteilherstellung an die Presse bereit.

Gestaltungsfreiheit durch Textilauswahl

Bei der Auswahl des richtigen Textils profitiert der Kunde von der Designfreiheit innerhalb unseres breiten textilen Materialbaukastens: Verschiedene Faserorientierungen oder Flächengewichte, Carbon- oder Glasfaser oder ein Mix aus beidem – jede Einzellage im Stack kann frei gewählt werden.

Unser Qualitätsversprechen

Kein Fehler verlässt das Werk – wir gewährleisten eine 100%-Kontrolle der Einzellagen durch die Onlinemessung der Textilober- und unterseite. Fehlerhafte Bereiche im Material werden von der Gelegeanlage an die Stackanlage kommuniziert. In der Stackfertigung werden Fehler in der Einzellage in einem Stack erkannt und der fehlerhafte Stack für die Weiterverarbeitung gesperrt. Die Stackkontur sowie Position von Label und ggf. Fügepunkten werden durch optische Messsystem zu 100% überwacht. Durch unsere Zertifizierung nach IATF 16949 machen wir unsere Qualitätsleistungen transparent und weisen unsere Prozessfähigkeit und Zuverlässigkeit über die gesamte Wertschöpfungskette nach.

Vom Prototypen bis zur Großserienfertigung

In unserem hochmodernen Anlagenpark haben wir die idealen Voraussetzungen für eine effiziente Stack-Produktion geschaffen. Unseren Kunden bieten wir hier die optimale Lösung: von ersten Prototypen und Kleinserien bis hin zur Großserienfertigung mit Mengen bis zu 1 Million Stück pro Jahr. Der hohe Automatisierungsgrad der Stackanlage ermöglicht die Sicherstellung der Produktqualität und der Produktionsmenge.

Maßgeschneiderte Lösungen

Wir bieten unseren Kunden maßgeschneiderte Lösungen für ihre Anwendungen. So können unsere Stacks durch das Einbringen lokaler Verstärkung, z.B. mit der Fiber-Placement-Technologie, das Leichtbaupotential und die Bauteilperformance optimal ausnutzen. Außerdem werden Carbonfasern dort appliziert, wo sie gebraucht werden und ermöglichen eine lastpfadgerechte Bauweise.

Kein Verschnitt

Wir übernehmen die lästige Verschnitt-Entsorgung: Bereits bei der Konfiguration wird ein verschnittoptimierter Stack erzeugt. Die endkonturnahen Stacks werden direkt zum Kunden an die Presse geliefert. Somit entfällt das Beschneiden von textilen Halbzeugen und die Lagerung und Entsorgung von Verschnittresten für unsere Kunden.

Automobil-Expertise

Unsere Stacks sind das Ergebnis jahrzehntelanger Erfahrung. Als langjähriger Partner stellen wir bereits seit über 10 Jahren Carbonfasern, Halbzeuge und Stacks für die Automobilindustrie her. Dabei hat das Joint Venture zusammen mit BMW unsere Expertise in der Großserienfertigung vorangetrieben. Unsere Materialsysteme und Fertigungstechnologien sind so ausgelegt, dass alle Bauteile in Großserie hergestellt werden können.

So werden unsere SIGRATEX® Stacks hergestellt

1. Lagenauswahl
Zu Beginn werden gemeinsam mit dem Kunden die verschiedenen Einzellagen für den Stack aus unserem umfangreichen Produktportfolio an Gelegen und Geweben ausgewählt. Der Kunde hat dabei die Wahl zwischen verschiedenen Textiltypen, Fasermaterialien, Faserorientierungen und Flächengewichten, um eine optimale Bauteilperformance zu erzielen.

2. Schichten
Im zweiten Schritt werden die Einzellagen gemäß Lagenaufbau übereinandergeschichtet.

3. Schneiden
Anschließend werden die geschichteten Einzellagen mit einem Cutter in Form geschnitten. Der Lagenaufbau und die Kontur sind nach diesem Arbeitsschritt erzeugt.

4. Fügen
Im nächsten Schritt wird der Stack durch Druck- und Temperatureinwirkung gefügt. Abhängig der bauteilgebenden Verfahren kann der Stack vollflächig oder punktuell gefügt werden.

5. Der fertige Stack
Der maßgeschneiderte SIGRATEX Stack kann nun an den Bauteilhersteller geliefert und direkt für die Weiterverarbeitung im Formwerkzeug genutzt werden.

Kontakt

Haben Sie noch Fragen? Schreiben oder rufen Sie uns einfach an, wir freuen uns.

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