Fallstudie zu Kohlefaserverbundwerkstoffen für Strukturbauteile in der Automobilindustrie

Ein führender Automobilhersteller wandte sich an uns und suchte nach Möglichkeiten, die Karosserieteile seiner Fahrzeuge so herzustellen, dass die CO2-Emissionen entlang der gesamten Wertschöpfungskette reduziert werden - von der Materialbeschaffung über die Produktion bis hin zur Straße.

Unsere Teams arbeiteten mit dem Erstausrüster zusammen, um ein leichtes Prepreg-Material aus unserem Verbundwerkstoff-Portfolio zu finden und es so anzupassen, dass es sowohl die notwendige Designflexibilität für die bestehende Produktionslinie als auch die für die Rationalisierung des Lackiervorgangs erforderlichen thermischen Eigenschaften aufweist.
Industrie: Automobil- und Mobilitätsindustrie

Lösung:Maßgeschneidertes Prepreg-Material mit spezifischen thermischen Eigenschaften

Produkte: Autoklavierbare und formgepresste Prepreg-Kohlefaser

Ergebnisse:Hochleistungs-Prepreg macht zusätzliche Lackierschritte überflüssig und ermöglicht skalierbare, leichtere Karosserieteile

Rationalisierung der Lackierprozesse bei gleichzeitiger Verbesserung der Produktionsflexibilität

Unser Kunde, ein führender Automobilhersteller, war auf der Suche nach einem Verbundwerkstoff, der dazu beitragen würde, das Gewicht, die Produktionskosten und den CO2-Fußabdruck von Karosserieteilen für seine Fahrzeuge zu reduzieren.

Herkömmliche Verbundwerkstoffe eignen sich nicht für die Online-Lackierung zusammen mit dem Rest des Fahrzeugs. Die Notwendigkeit, Verbundwerkstoffteile offline zu lackieren, führt zu zusätzlichen Transport-, Montage- und Farbanpassungsprozessen, die allesamt höhere Produktionskosten und einen größeren CO2-Fußabdruck verursachen. Da die Lackierung die emissionsintensivste Phase in der Automobilproduktion ist, benötigte der Kunde eine Lösung, die diesen Prozess rationalisiert, indem sie die Lackierung von Verbundwerkstoffteilen online durchführt.

Darüber hinaus benötigte der OEM die Flexibilität, die gleichen Materialien in seinen etablierten Prozessen für Mittelklasse- und Hochleistungsfahrzeuge zu verwenden - Formpressen für Erstere und Autoklavieren für Letztere.

Mit diesen Zielen vor Augen halfen unsere Experten für Verbundwerkstoffe dem OEM bei der Identifizierung und dem Einsatz des idealen Materials: leichte Kohlefaser-Prepregs, die die für den Online-Lackierprozess erforderlichen thermischen Eigenschaften aufweisen und sich für verschiedene Produktionsverfahren eignen.

Kompressionsverformbare und autoklavierbare Kohlenstofffaser-Prepregs mit ausgezeichneter Oberflächenqualität

Unser Team identifizierte ein leichtes Kohlefaser-Prepreg-Material aus unserem Verbundwerkstoff-Portfolio und passte es an die spezifischen Prozesse des OEMs an. Das maßgeschneiderte Material bot nicht nur eine bessere Leistung, sondern wir waren auch in der Lage, Prepreg-Platten in einer Breite von bis zu zwei Metern für den Einsatz in Dächern und Fronthauben zu liefern - eine einzigartige Fähigkeit unter den Herstellern von Verbundwerkstoffen.

Unsere Kohlefaser-Prepreg-Materialien wiesen genau die thermischen Eigenschaften auf, die für eine Online-Lackierung erforderlich sind. Dank der ausgezeichneten Oberflächenbeschaffenheit und der Fähigkeit, 45 Minuten lang Temperaturen von bis zu 180 °C standzuhalten, konnten die Verbundwerkstoff-Karosseriebleche im selben Prozess wie die übrigen Fahrzeugkomponenten lackiert werden. Darüber hinaus ermöglichten es das Kombinationsharz mit hohem TG-Gehalt und die zwei Meter breiten Platten, unschöne Nähte an größeren Karosserieteilen zu vermeiden.

Unsere Prepregs gaben dem Kunden auch die Flexibilität, diese Materialien in seiner gesamten Produktionslinie einzusetzen. Bei Hochleistungsfahrzeugen, die nur in begrenzter Stückzahl produziert werden, konnte der OEM die Karosserieteile im Autoklavverfahren verstärken und dann bei Fahrzeugmodellen, die in größeren Stückzahlen produziert werden, zum Formpressen wechseln. Mit diesen Verfahren lassen sich leichtere Teile herstellen als mit Resin Transfer Molding oder Nasspressen.

Skalierbare Nachhaltigkeit für die Automobilindustrie

Durch den Einsatz unserer innovativen Kohlefaserverbundwerkstoffe und unserer Branchenkenntnis haben wir dem OEM geholfen, eine Lösung zu finden, die seine Prozesse rationalisiert und Kosteneinsparungen und Emissionsreduzierungen ermöglicht - ohne Kompromisse bei der Skalierbarkeit oder Qualität.

Das hohe Maß an Designflexibilität, das unser leichtes Kohlefaser-Prepreg bietet, ermöglichte es dem OEM, den Verbundwerkstoff sowohl im Autoklavier- als auch im Formpressverfahren einzusetzen. Gleichzeitig machten ihre spezifischen thermischen Eigenschaften und Oberflächenmerkmale zusätzliche ressourcen- und emissionsintensive Lackier- und Farbanpassungsprozesse überflüssig.

Nachhaltigere Produktionsprozesse
Erhöhte Designflexibilität
Niedrigere Kosten
Skalierbare Produktion