CFK-Bauteile in Großserie – ein Anspruch, der nicht zuletzt dank der Markteinführung von Elektroautos wie den BMW i3 umgesetzt wird. Das HD-RTM-Verfahren (Hochdruck-Resin-Transfer-Molding) der Krauss Maffei Technologies GmbH, München, unterstützt […]
Gute Zusammenarbeit (v.l.): Wolfgang Rößler (Vertrieb Krauss Maffei), Florian Kirschner (Produktionsleitung Fertigungsbereich CFK bei Fritzmeier) und Stephan Fraunhofer (Entwicklungsleitung bei Fritzmeier) mit einer Stirnwand des BMW i3 (v.l.). (Foto: Krauss Maffei)
CFK-Bauteile in Großserie – ein Anspruch, der nicht zuletzt dank der Markteinführung von Elektroautos wie den BMW i3 umgesetzt wird. Das HD-RTM-Verfahren (Hochdruck-Resin-Transfer-Molding) der Krauss Maffei Technologies GmbH, München, unterstützt Verarbeiter dabei auf dem Weg zu mehr Automatisierung und kurzen Zykluszeiten. Darauf vertraut auch der Automobilzulieferer Fritzmeier Composite GmbH & Co. KG, Bruckmühl.
Maßgeschneiderte Kundenlösung
Das Unternehmen entwickelt und produziert ein breites Sortiment hochkarätiger Bauteile für die Automobilindustrie auf Basis von Faserverbundwerkstoffen. Zu den namhaften Referenzen zählen große Automobilhersteller wie BMW (insbesondere der BMW i3 und der Mini), Mercedes Benz und Rolls Royce. 2014 investierte das Unternehmen in eine weitere HD-RTM-Maschine von Krauss Maffei und fertigt hier unter anderem carbonfaserverstärkte Bauteile für die Karosserie des BMW i3. „Bei der Auslegung der neuen HD-RTM-Maschine waren besonders kurze Zykluszeiten gefordert. Krauss Maffei konzipierte eine für unsere Ansprüche optimal ausgelegte Systemlösung”, erklärt Stephan Fraunhofer, Entwicklungsleiter bei Fritzmeier.
Das Ergebnis ist eine maßgeschneiderte HD-RimStar Compact in Ausführung einer 4-Strang-Maschine mit vier Mischköpfen. Mit ihr können jeweils zwei Pressen bedient werden. Durch die Verwendung von Umschalteinheiten können somit mit einer einzigen 4-Komponenten-Maschine zwei Pressen mit Doppelkavitäten betrieben werden. Dadurch wurde eine Investition in eine zusätzliche Dosieranlage vermieden.
Hochreaktive Epoxysysteme
Serienreif: Mit der HD-RTM-Maschine von Krauss Maffei produziert Fritzmeier carbonfaserverstärkte Bauteile unter anderem für die Karosserie des BMW i3. (Foto: Krauss Maffei)
Eine weitere Herausforderung war das eingesetzte Matrixmaterial: ein hochreaktives und damit auch besonders aggressives Epoxysystem. Die Besonderheit begann schon bei der Auswahl der Axialkolbenpumpen, die das Material zu den Misch- und Dosieranlagen fördern. Hierbei profitierte Fritzmeier von der Eigenbaupumpenfertigung von Krauss Maffei. „Durch unsere eigene Pumpenfertigung sind wir in der Lage, die Pumpen exakt an die Anforderungen des Kunden anzupassen, damit die Anlage mit hoher Effizienz betrieben werden kann”, erklärt Erich Fries, Leiter der BU Composites und Oberflächen bei Krauss Maffei. Bereits seit 2010 fertigt Krauss Maffei als einziger Anbieter am Markt die Pumpen in Eigenregie und kann so schnell und individuell auf die Bedürfnisse der Kunden eingehen.
Optimal ausgelegt für die Verarbeitung der schnell reagierenden Epoxysysteme sind auch die Misch- und Dosieranlagen der RimStar-Baureihe von Krauss Maffei. Sie zeichnen sich vor allem durch ihre Flexibilität sowie durch eine hohe Produktqualität bei niedrigen Ausschussraten aus. „Die Hochdruckinjektion mit der RimStar-Baureihe erlaubt es, schnell reagierende Harzsysteme zu verarbeiten. Damit wird ein schnelles Füllen der Form für faserverstärkte Bauteile zugunsten kurzer Zykluszeiten ermöglicht”, ergänzt Fries.
Ausgestattet ist die RimStar-Compact 8/4-8/4 HD-RTM bei Fritzmeier mit vier Mischköpfen des Typs MK 10 2K-RTM. Sie erlauben eine optimale Vermischung von Harz und Härter und arbeiten nach dem selbstreinigenden Prinzip. Eine Trennmitteldosierung am Mischkopf inklusive dazugehöriger Trennmittelstation rundet das effiziente Mischkopf-System ab. Mit den RimStar HD-RTM-Dosiermaschinen können Systeme mit hohen Anforderungen an die Verarbeitungstemperatur optimal dosiert werden. Dabei sorgt die Hochdrucktechnik für eine intensive Vermischung der Komponenten im Mischkopf.
Langjährige Erfahrung und Expertise zahlen sich aus
Bei der Auslegung der passenden HD-RTM-Anlage nutzte Fritzmeier nicht nur die technischen Vorteile der RimStar-Systeme, sondern profitierte auch von der langjährigen Erfahrung und Expertise von Krauss Maffei. Mit mehr als 65 HD-RTM-Maschinen am Markt ist Krauss Maffei weltweit führend. „Wir schätzen die langjährige Erfahrung und kompetente Beratung von Krauss Maffei über die gesamte Projektphase. Im Ergebnis haben wir eine maßgeschneiderte Systemlösung erhalten, die uns einen klaren Wissensvorsprung verschafft”, lobt Florian Kirschner, Produktionsleiter bei Fritzmeier, die gute Zusammenarbeit.
