22. November 2011 Endlosfaserverstärkte Langfaserthermoplaste E-LFT

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1 22. November 2011 Endlosfaserverstärkte Langfaserthermoplaste

2 Gliederung Gesamtpräsentation Agenda 1 Weber Gruppe 2 faserverstärkte, thermoplastische Faserverbundbauteile für große Stückzahlen 3 Beispiele für

3 3. Kapitelblatt: Prozess 1 Weber Gruppe

4 Weber Gruppe Weber Automotive Weber Motor Weber Fibertech Motorblöcke, Zylinderköpfe, Pleuel, Getriebegehäuse Sonstige Gehäuse Marine Powersports Automotive Faserverbund: Heckklappe, Rücksitzlehne, Armaturenbrett, Fahrgastzelle

5 Weber Gruppe Weber Automotive Weber Motor Weber Fibertech Gründung: 1969 Mitarbeiter: ~ 670 Umsatz 12: ~ 130 Mio Gründung: 2001 Mitarbeiter: ~ 140 Umsatz 12: ~ 7 Mio Gründung: 2004 Mitarbeiter: ~ 25 Umsatz 12: ~ 3 Mio

6 Weber Gruppe Weber Automotive Weber Motor Weber Fibertech

7 Weber Fibertech im Weber Unternehmensverbund. Auburn Hills, USA NAFTA-Headquarter Motorenblöcke Zylinderköpfe Getriebegehäuse Gehäuse US After Sales Charleston, USA Getriebegehäuse Getriebeteile Neuenbürg, Deutschland Zylinderköpfe Getriebegehäuse Berlin, Deutschland Produktion Motorenmontage Antriebsentwicklung Jet Pumpen Markdorf, Deutschland Unternehmenszentrale Motorenblöcke Zylinderköpfe Getriebegehäuse Motorenentwicklung After Sales Fibertech Esztergom, Ungarn Ansaugkrümmer

8 3. Kapitelblatt: Prozess 2 faserverstärkte, thermoplastische Faserverbundbauteile für große Stückzahlen

9 3. Problemstellung Kapitelblatt: Prozess Zukünftige Kundenanforderungen. Sicherheit / Komfort Die Anforderungen an Sicherheit und Komfort erhöhen das Gewicht eines Autos Gewichtsreduktion Lösung Hochfeste Leichtbauteile aus Faserverbund-Werkstoffen Variantenvielfalt Nischen- und Variantenbildung im Automobilmarkt bedeuten geringere Stückzahlen der einzelnen Modelle Gewichtsreduktion, Erhöhung/Erhaltung der Festigkeit sowie der Steifigkeit hohe Funktionsintegration ohne Kostennachteil niedrige Werkzeugkosten

10 Basismaterial Kombination von Langfaser - und Endlosfaser Thermoplast (Bsp.: PP-GF) LFT (Long Fibre Thermoplastic) 70% PP 30% GF PP/GF 30 + EF (Endless Fibre Thermoplastic) 40% PP 60% GF PP/GF

11 Produktionsprozess Mit diesem Prozess werden Taktzeiten unter 60 Sekunden realisiert. Thermoplast + Additive Glas Roving Presse LFT Extrudat Teil LFT Aufbereitung Cycle time <<60 sek. Vorgefertigte EF Einleger EF-Aufbereitung Aufgeschmolzene EF Einleger EF LFT

12 2/3 Rücksitzlehne Substitution einer 2/3 Rücksitzlehne mit Gurtanbindung Topologieoptimierung und Konstruktion Implizite anisotropische FEM- Analyse (Ansys) Explizite anisotropische FEM-Analyse (LS Dyna)

13 2/3 Rücksitzlehne Schlittenversuch und Simulation

14 2. Kapitelblatt: Produktvorteile 3 Beispiele für

15 Zielbauteile Besondere Eignung: flächige Bauteile, hohe Festigkeits- und Funktionsanforderungen 1. Stoßfänger 2. Frontend 3. Armaturenträger 4. Türmodul 5. Sitzschale 6. Sitzlehne 7. 1/3 Rücksitzlehne 8. 2/3 Rücksitzlehne 9. Schiebetür 10. Heckklappe

16 SMART Heckklappe Vorteile der neuen Heckklappe des SMART BR 451. Bauteileigenschaften bezogen auf die Vorgänger (%) % Steifigkeit Gewicht 98 % 88 % Kosten Sehr gute Struktureigenschaften Sichtfläche im Kofferraum Dachverstrebung vom Cabrio bleiben im Crashfall sicher verstaut Leicht, kostengünstig und in großen Stückzahlen herstellbar

17 SMART Heckklappe Vorteile der neuen Heckklappe des SMART BR 451. Sehr gute Struktureigenschaften Sichtfläche im Kofferraum Dachverstrebung vom Cabrio bleiben im Crashfall sicher verstaut Leicht, kostengünstig und in großen Stückzahlen herstellbar

18 SMART Heckklappe Weitere Möglichkeiten Oberfläche: Werkzeugfallend, genarbt, eingefärbt, oder Stoff / Filz / Vlies Struktur: LFT verstärkt mit UD oder Gewebe Endlosfasereinlagen

19 Jetpumpenteile Sehr gute Struktureigenschaften Korrosionsbeständigkeit und Beständigkeit gegen abrasive Medien Kostengünstiges Familienwerkzeug Reduzierte Teilekosten gegenüber Aluguss Lösung

20 Jetpumpenteile Sehr gute Struktureigenschaften Korrosionsbeständigkeit und Beständigkeit gegen abrasive Medien Kostengünstiges Familienwerkzeug Reduzierte Teilekosten gegenüber Aluguss Lösung

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22 Niedriges Gewicht, umfangreiche Funktionsintegration bei gleich bleibenden Preis. Der Prozess ermöglicht eine voll automatisierte Großserienproduktion Komponenten eignen sich für strukturellen Leichtbau und sind in der Lage Metall Strukturen zu ersetzen Der effektive Prozess und die preisgünstigen Ausgangsmaterialien ermöglichen eine wirtschaftliche Fertigung Weber Fibertech bietet Know How in Prozessentwicklung, Bauteilentwicklung und Simulation Serienfertigung seit Ende

23 Kapitelblatt: Ende der Präsentation Vielen Dank für Ihr Interesse