Auf dem Weg zur Serie: CFK-Bearbeitung in 3D Foto: LZH

CFK-Reparatur serientauglich machen

Leichtbau

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover (LZH) hat zusammen mit Volkswagen und fünf weiteren Partnern Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen CFK-Bauteilen entwickelt.

Ausgerichtet an einem Realbauteil aus der Automobilbranche hat das LZH Prozesse zum Schneiden von dreidimensionalen CFK-Bauteilen entwickelt. Ein von Trumpf Laser neu entwickelter Hochleistungsscheibenlaser bildete dafür die Grundlage. Der Ein-fluss der Laserbearbeitung auf die Eigenschaften der Bauteile sowie auf mögliche Folgeprozesse wurde von Volkswagen und Invent untersucht.

Automatisiert geschäftete CFK-Oberfläche Foto: LZH
Automatisiert geschäftete CFK-Oberfläche Foto: LZH
Reparatur: Gekrümmte Oberflächen schäften

„Dreidimensionale CFK-Bauteile zu reparieren ist momentan sehr aufwendig“, erklärt Sven Blümel, Projektverantwortlicher aus der Gruppe Verbundwerkstoffe des LZH. „Wir können nun Bauteile mit gekrümmten Oberflächen mit geringen Prozesszeiten zur Reparaturvorbereitung schäften. Anschließend werden die Schäftungen mit passgenauen Ersatzstücken, sogenannten Patches, wieder verschlossen. Das ist ein wichtiger Schritt, um die Lebenszeit von CFK-Karosserieteilen zu verlängern, und ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Serie.“

Das Konzept für nachfolgende Reparaturschritte hat dabei das Institut für Polymerwerkstoffe und Kunststofftechnik (PuK) der Technischen Universität Clausthal entwickelt und umgesetzt.

Aufmacherbild: LZH