Composites: Die perfekte Kante für den Renn-Spoiler
Setzt sich die aus dem Flugzeugbau bekannte Composites-Erfolgsgeschichte im Automobilbau fort? – Es spricht einiges dafür. Große Automobilunternehmen planen derzeit, sogar tragende Strukturteile im Auto aus den Verbundwerkstoffen herzustellen und in der Serienproduktion zum Einsatz zu bringen. Dass dabei auch und gerade Werkzeughersteller gefordert sind, zeigen heute schon verschiedene Anwendungen im Automobilbereich - zum Beispiel in den USA: LMT Onsrud Werkzeuge kommen hier bei der Bearbeitung eines Frontspoilers für Rennwagen zum Einsatz.
Die Eigenschaften des Materials sind im Rennsport seit Jahrzehnten geschätzt. Es ist auf der einen Seite leichter als Aluminium, auf der anderen Seite mindestens genauso fest wie das Metall. Tatsächlich können Composites-Materialien bei einem Unfall sogar mehr Aufprall-Energie als Metall absorbieren. Die Forschungsgemeinschaft Automotive Compositive Consortium gibt in diesem Zusammenhang an, dass Composites rund 100 Kilojoule Stoß-Energie pro Kilogramm aufnehmen können, Stahl hingegen nur 25 Kilojoule. Dass der gezielte Einsatz von Composites im Automobilbau kein Sicherheitsrisiko ist, beweist nicht zuletzt die Konstruktion des Formel-1-Chassis, das bereits in den 80er Jahren zum ersten Mal aus Carbon-Material produziert wurde.
- Composites sind auf der einen Seite leicht, auf der anderen Seite genauso fest wie Aluminium. (Copyright JEC Composites).
Spezieller Werkstoff bearbeitet
Welche besonderen Herausforderungen bei der Bearbeitung des Materials auftreten können, zeigt ein Beispiel von Piedmont Plastics in North Carolina. Bei dem amerikanischen Unternehmen entstehen unter anderem Frontspoiler aus einem speziellen Verbundwerkstoff, der sich durch eine hohe spezifische Steifigkeit und außergewöhnliche Zähigkeit auszeichnet. „Auf der anderen Seite hat das aus Polypropylen-Bändchengarn (PP) bestehende Composite-Material einen niedrigen Schmelzpunkt und tendiert dazu auszufransen, wenn es bearbeitet wird. Die Anwender sind deshalb auf der Suche nach Werkzeugen, die für perfekte Schnittkanten sorgen“, erklärt Scott Feimster von LMT Onsrud.
Spanfluss optimiert
Im Fall der Frontspoiler-Bearbeitung lautete die Lösung „Onsrud 52-702“. „Das Vollhartmetall-Werkzeug für die Kunststoff- und Composites-Bearbeitung weist eine Schneidengeometrie auf, die für Polypropylen ideal geeignet ist“, erklärt Feimster. Dabei spielt vor allem der mit dem Werkzeug erzeugte, hohe Spanwinkel eine große Rolle. Er sorgt mit dafür, dass saubere Schnittkanten entstehen. Zugleich ist der Spanabfluss optimiert. „Mit dem 52-702-Tool wird bei Piedmont Plastics das Finishing abschließend durchgeführt. Das Ergebnis ist so gut, dass weitere Bearbeitungsschritte entfallen“, so Feimster abschließend.
Hintergrund: Composites-Know-how
Seit Jahrzehnten entwickeln LMT Belin und LMT Onsrud neue Werkzeuge, die auf die Composites-Bearbeitung zugeschnitten sind: Ihre Schneidengeometrie, die Beschichtung und das Werkzeugsubstrat sorgen dafür, dass glatte, gerade und gratfreie Schnittkanten gefräst werden. Zugleich ermöglichen sie höhere Vorschubraten und längere Standzeiten. Die Produktion wird mit ihnen somit auch wirtschaftlicher.