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JEC Awards 2018: Offensive der Composites-Ideen

Messe JEC World 2018
Offensive der Composites-Ideen

Die von 6. bis 8. März stattfindende JEC World hat sich als Schaufenster dafür etabliert, wie manches auch anders geht: Mit Composites statt Metall, viel leichter und mit viel weniger Teilen.

1300 Aussteller erwarten 40 000 Besucher, begleitet von einem durchgehenden Konferenzprogramm. Daneben gibt es ein „Startup-Booster“, eine universitäre Ideenbörse „Composite Challenge“ und vier als „Innovation planets“ ausgezeichnete Flächen, auf denen Neuheiten an einer Stelle konzentriert präsentiert werden. Das ist der Steckbrief der JEC World 2018, die von 6. bis 8. März in Paris stattfindet.

Nicht zu vergessen die zehn JEC Innovation Awards. Sie gehen aus den bereits bekannt gegebenen 30 Finalisten hervor und werden am zweiten Messetag gekürt. Ihnen gilt besondere Aufmerksamkeit, weil sie als eine globale Auswahl zeigen könnten, in welche Richtung sich die Technologie weiter entwickelt. „Wir erhalten jedes Jahr hunderte von Bewerbungen“, sagt Frédérique Mutel, Präsidentin und CEO der JEC-Gruppe. „Dies belegt, wie die Awards zum beachteten Tool geworden sind, Innovationen aus der Composites-Industrie ausfindig zu machen und zu fördern.“ Erstmals kommt dieses Jahr ein Publikumspreis hinzu, für den Interessierte online votieren können, unabhängig von den Jury-Regeln.

Ein Blick auf die 30 Nominierungen lohnt. Auch wenn die Jury eine Zusammenarbeit mit Partnern für die Preisvergabe voraussetzt, erstaunt doch die Internationalität der Entwicklungsprojekte. So stellt die chinesische Kangde Composites Co., Ltd mit ihren Partnern KDX Roding (Deutschland) und Faststar New Energy Automobile (China) eine Karosserie vor, die vollständig aus Carbonfaser-verstärktem Kunststoff (CFK) besteht. Die leichtgewichtige „Hypercar“-Karosserie bietet nicht nur die typischen mechanischen Festigkeitsvorteile von Carbon-Composites, sondern darüber hinaus ein gutes Geräusch und Schwingungsverhalten, reduziere die Anzahl der Komponenten (und deren Verarbeitung) und ist gezielt für eine zukünftige Massenproduktion konzipiert, so die Angaben.

Angespritzte Thermoplast-Clips machen Composites flexibel

Ebenfalls in der Kategorie Automobil-Anwendungen sind die Ford-Werke (Deutschland) nominiert mit Gestamp, GRM Consulting und der Uni Warwick als Partner aus UK. Für Radaufhängungssysteme entwickelte Ford ein Strukturbauteil aus Verbundwerkstoff, das erhebliche Gewichtseinsparungen mit sich bringen soll. Zum Einsatz kommt dabei ein neuartiges und patentiertes „Prepreg/SMC/Stahl-Overmoulding-Verfahren“, wie es in der Kurzvorstellung heißt. Ein CAE-Tool diente dazu, das Multi-Material-Teil zu optimieren. Ein Vorteil ist, dass das Composite-Bauteil in einem einzigen Schuss gefertigt wird.

In der Kategorie Automobil-Verfahren hat sich Porsche in einem innerdeutschen Projekt mit dem Unternehmen Plan B als Partner positioniert. Für die Anbindung eines steifen CFK-Bauteils im Fahrzeug-Unterbau fanden die Entwickler einen Weg, unlösbare Klebeverbindungen zu umgehen und das Carbon-Bauteil dennoch nicht zu komplex (und damit teuer) werden zu lassen. Sie umspritzen das fertige CFK-Teil mit PP und bilden damit eine Art flexiblen Clip am Bauteil aus. 100 Komponenten sollen sich so täglich produzieren lassen, die duro- und thermoplastische Materialien nutzen.

Stabilisatoren und Kuppelstangen erstmals aus CFK

Bei einem anderen nominierten Automobil-Verfahren hingegen ist Porsche der Partner, Einreicher das chinesische Unternehmen Action Composites. In dem Projekt für Serienfahrzeuge sind die Stabilisatoren von Vorder- und Hinterachse erstmals aus CFK, ebenso wie die Kuppelstangen, heißt es in der Kurzbeschreibung. Als Vorteile nennt Action Composites eine 55%-ige Gewichtseinsparung und Zykluszeiten unter sechs Minuten. Damit eröffne sich ein neuer Markt für Carbon bei Aufhängungsteilen, prognostizieren die Akteure.

Aerospace ist die zweite Branche neben dem Automobilbau, in der Awards in zwei Kategorien vergeben werden, nämlich bei Anwendungen und Verfahren. Diese Industriezweige sind es auch, von deren Innovationen der Maschinenbau am ehesten profitieren kann im Blick auf Einsatzzweck, Dynamik, Präzision und Fertigungsumfeld. Für einen der Awards beworben hat sich zum Beispiel ein Konsortium, zu dem BMW und Airbus gehören. Ins Rennen geht es mit einer „kostengünstigen 2,5D-Thermoplast-Composite-Sandwich-Struktur“, die sich mit einer „extrem kurzen Zykluszeit“ produzieren lassen soll – fünf Minuten für Aerospace- und zweieinhalb Minuten für Automobil-Materialien. Das netzförmige, komplexe 2,5D-Bauteil biete eine hohe Funktionalität, weil das Einspritzen direkt an der Oberfläche stattfindet, so dass sich Funktionselemente leicht berücksichtigen lassen.

Faserprofile versteifen Flächen

Im Bereich Anwendungen hat die Jury unter anderen eine Versteifungsbauweise nominiert, die vom Fraunhofer ICT mit Partnern eingereicht wurde: Faserprofile, in die sich Funktionalitäten mittels Hybrid Moulding integrieren lassen, versteifen flächige Strukturen. Als Fügemethode dient Laserdurchstrahlschweißen. Neben Gewichts- und Kosteneinsparungen bieten diese thermoplastischen Elemente etliche Vorteile, die für Composites selten genannt werden: Durch die modulare Bauweise lassen sie sich leicht an die Anwendung anpassen. Sie bieten sehr gute Flammfestigkeit und lassen sich recyceln. Und wirtschaftliches Produzieren in großen Mengen sei kein Problem.

Das Unternehmen M. Torres Disenos Industriales hat für die Bauart kleiner Geschäftsflieger eine neue Herstellmethode für Monocoque-Strukturen inklusive Verstärkungen entworfen. Die Spanier präsentieren dafür imposante Zahlen: Da kein komplettes Formwerkzeug eingesetzt werden muss, sinken die Werkzeugkosten um 70 %, die Gesamtherstellkosten sollen sich um bis zu 40 % reduzieren. Außerdem sei das Verfahren sehr flexibel und erlaube auch eine Topologieoptimierung der integrierten Verstärkungen.

Die dritte Nominierung für den JEC Award in der Kategorie Aerospace-Verfahren stammt von einem rein französischen Konsortium. Stella Aerospace präsentiert mit Partnern eine komplett autoklavfrei produzierte thermoplastische Flugzeugzelle, bei der die Rumpfplatten durch Induktionsschweißen verbunden werden. Die multifunktionellen Teile entstehen im Overmoulding-Verfahren, als Verstärkungsmaterial kommen Carbon-Tapes zum Einsatz. Die Vorteile sind relativ niedrige Kosten für den automatisierten Prozess und die Recycelbarkeit der entstehenden Strukturen.

Es gibt noch Innovation Awards in sechs weiteren Kategorien, darunter das Bauwesen. Auch sie sind interessant: Die spanische Grupo Navec etwa stellt mit Saertex und Henkel als Partnern in-situ Carbonfaser-Großrohre her, bei der das zu sanierende Betonrohr als verlorene Form dient. Die Lebensdauer liege bei 40 Jahren. (os)

Industrieanzeiger
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