Unschlagbar leichte Bauteile aus Carbonfasern: Hybrid gefertigter Carbon-Querträger

Bei carbovation Murtfeldt Composites haben wir für einen langjährigen Kunden einen Querträger aus carbonfaserverstärkten Kunststofffasern (CFK) gefertigt. Dieser Träger zeichnet sich durch eine außergewöhnliche Kombination aus Biege- und Torsionssteifigkeit sowie einem extrem geringen Gewicht aus.

Der im Autoklav-Wickelverfahren hergestellte Carbonträger erreicht bei einem Durchmesser von 1,4 Metern und einer Wandstärke von nur 12 Millimetern die beeindruckende Länge von 8,3 Metern. Durch einen speziell entwickelten Faserlagenaufbau mit 60 Prozent Längslagen im 6-Grad-Winkel und 40 Prozent Torsionslagen im 45-Grad-Winkel ist der Träger in der Lage, Belastungen des 25-fachen Eigengewichts aufzunehmen. Pro Jahr werden 28 Stück dieses Hochleistungsbauteils hergestellt.

Ein besonderer Vorteil ist das extrem geringe Gewicht. Mit nur 36 Kilogramm ist der Carbon-Querträger 35 Prozent leichter als eine entsprechende Aluminiumkonstruktion und sogar 78 Prozent leichter als eine vergleichbare Stahlvariante. Ein vergleichbarer Querträger aus Aluminium müsste bei gleicher Durchbiegung rund 150 Kilogramm wiegen - das entspricht einer Gewichtsersparnis von 75 Prozent. Dies eröffnet neue konstruktive Möglichkeiten und ermöglicht ein Höchstmaß an Effizienz und Leistungsfähigkeit.

Auch bei der Nachbearbeitung des Trägers war höchste Präzision gefragt. Insgesamt wurden 180 Bohrungen mit Durchmessern zwischen 6 und 24 Millimetern eingebracht - ohne Faserausrisse und mit einer beeindruckenden Lagetoleranz von nur ± 0,2 Millimetern. Zusätzlich wurden 64 Aluminiumteile und zwei Stahlflansche in das Bauteil integriert. Dies geschah mittels einer hochfesten Epoxidharzklebetechnologie, wobei eine im 3D-Druck hergestellte Schablone als Klebevorrichtung diente. Die fertige Baugruppe besteht aus dem CFK-Träger, den Stahlflanschen sowie den Aluminiumplatten und wiegt am Ende nur 58 Kilogramm.

Die gesamte Bearbeitung erfolgte auf einer hochmodernen 5-Achs-Fräsmaschine mit Toleranzen von nur ± 0,15 Millimetern. Diese engen Maßvorgaben waren eine enorme Herausforderung, die wir mit höchster Präzision gemeistert haben.

Mit unserem Know-how im Leichtbau setzen wir neue Maßstäbe und bieten hochpräzise, belastbare und gleichzeitig extrem leichte Bauteile für anspruchsvollste Anwendungen.