MPT - Multi Parallel Technology Serienproduktion von CFK Hochleistungsformteilen. Carbon Serienfertigung in neuer Dimension

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1 Carbon Serienfertigung in neuer Dimension MPT - Multi Parallel Technology Serienproduktion von CFK Hochleistungsformteilen BIONTEC - Bionic Composite Technologies AG Flurhofstrasse 150 I CH-9006 St. Gallen I Schweiz Tel.: composites@biontec.ch I Website:

2 Unternehmensprofil BIONTEC vereinigt traditionelle Erfahrungen mit Verbundwerkstoffen und eine neue, eigenentwickelte Prozesstechnik mit einer mehr als hundertjährigen Tradition in der Textiltechnologie. Dank der innovativen, industrialisierbaren Fertigungsprozesse und unseren erfahrenen Ingenieuren liefert BIONTEC hochwertige Verbundbauteile mit reproduzierbaren Eigenschaften und hervorragender Performance vor allem für mittlere und grosse Serien. Entwicklung BIONTEC unterstützt Sie je nach Bedarf teilweise oder vollständig bei der kompletten Entwicklung und Optimierung Ihres Produktes. Dank der Nutzung aktueller CADund FEM-Software stimmen wir die Produkteigenschaften bereits in einer sehr frühen Entwicklungsphase auf Ihre Erwartungen ab. Die enge Zusammenarbeit zwischen Kunde, Engineering und Produktion garantiert eine effiziente Entwicklung vom ersten Entwurf bis zur Serienfertigung. Automatisierte Herstellung von Verbundbauteilen Die textilen Preforms werden endkonturnah mit unserer einzigartigen und patentierten Multi Parallel Technology (MPT) gefertigt und mittels Harzinfiltrationsverfahren (RTM) weiterverarbeitet. Unsere Anlagen und Werkzeuge sind teilweise Eigenentwicklungen und speziell auf einen hohen Automatisierungsgrad ausgelegt. Jeder Fertigungsschritt kann direkt beeinflusst und kontrolliert werden, um letztendlich all Ihre Erwartungen an eine hohe Qualität zu erfüllen und dies kontinuierlich und auch bei grossen Stückzahlen. MPT - Multi Parallel Technology Bionische Faserablage Die kraftflussgerechte Faserablage ist die technologische Basis für unseren Erfolg bei der Produktion von Hochleistungsverbundbauteilen und geht auch auf das natürliche Pflanzenwachstum zurück. So können wir gezielte Verstärkungen in kritischen Bereichen einbringen und in weniger kritischen Bereichen Fasern einsparen keine Verschwendung, genau wie in der Natur. Eine grosse Vielfalt an Fasern von HT- (high tenacity) bis UHM-Carbonfasern (ultra high modulus), Glas, Aramid und Naturfasern können verarbeitet werden. Die Ausrichtung der Fasern ist beinahe unbegrenzt definierbar. Computergesteuerte Prozesse und sehr hohe Reproduzierbarkeit Hohe Wirtschaftlichkeit dank unserer einzigartigen Multi Parallel Technology

3 Bremshebel und Schelle Die bei der BIONTEC eingesetzten Verfahren sind besonders für eine Serienproduktion optimiert (wöchentlich bis zu Stück). Bremshebel müssen unter jeglichen Umständen zuverlässig funktionieren und BIONTEC bietet die passende Technologie, um diese Herausforderung zu bewältigen: hohe Qualität in der Serienproduktion zu attraktiven Kosten. Kraftflussorientierte Faserablage für bestmögliche mechanische Kennwerte Für Grossserienproduktion optimierte Design-to- Manufacture Gestaltung führt zu einem wirtschaftlichen Vorsprung gegenüber traditionellen Herstellungsmethoden. Bereits die 3. Generation an Bremshebeln wird hergestellt. Bei jeder Revision wurden die neuesten Erfahrungen berücksichtigt, um weitere Verbesserungen hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften und der Kosten zu erzielen. Optimiertes Design der Schelle bezüglich Kriechverhalten Verglichen mit der Aluminiumvariante spart die Schelle 40 % des Gewichtes ohne jegliche Einschränkung bei der Funktion ein. Präzise Faserablage maximale Leistung Der grösste Vorteil unserer Multi Parallel Technology ist, jegliches Fasermaterial sehr präzise und kostengünstig abzulegen und sogar die kleinsten Details dabei berücksichtigen zu können. Bei den Ablagen für die Schelle werden beispielsweise bereits beim Ablegen der Fasern die späteren Bohrungen berücksichtigt. Somit ist ab Werkzeug keine mechanische Bearbeitung nötig und es werden auch keine Fasern durchtrennt. Dies führt zu einem Bauteil mit optimalen mechanischen Eigenschaften. Serienproduktion Die Serienproduktion von Faserverbundbauteilen ist unser Tagesgeschäft. Der Einsatz von computergesteuerten Maschinen reduziert weitgehend die Handarbeit und erhöht die Wirtschaftlichkeit und Präzision. BIONTEC stellte bereits mehr als Bremshebel in verschiedenen Varianten her, ohne dass es mechanische Probleme gab. So kann die konstant hohe Qualität unserer Prozesse in der Serienproduktion bestätigt werden.

4 Fahrradkurbel Unsere Interpretation von Leichtbau führt hinsichtlich der vollen Ausnützung der möglichen Steifigkeiten und Festigkeiten in eine gewichtsoptimierte Konstruktion ohne jegliche Zugeständnisse. Der Einsatz von Hochmodulfasern, ein bezüglich der Anforderungen optimierter Lagenaufbau sowie bereits in die Preforms integrierbare Metallinserts ergeben eine Fahrradkurbel mit einem aussergewöhnlich hohen Steifigkeits-Gewichtsverhältnis. Optimiertes Design, um alle Anforderungen von Gewicht, Steifigkeit und Festigkeit zu erfüllen. Kraftflussgerechte Faserorientierung, welche auf einer ausführlichen Finite-Elemente-Analyse basiert. Ohne Reduktion der Steifigkeit 40 % Gewichtseinsparung verglichen mit der Aluminiumvariante. Der Einsatz von HM-Carbonfasern (high modulus) führt zu einer Fahrradkurbel mit höchster Steifigkeit trotz niedrigem Gewicht. Im Herstellungsprozess integrierte Metallinserts erfordern keinen zusätzlichen Arbeitsschritt bei der Montage. Komplexe Preforms führen zu Hochleistungsbauteilen Die mechanische Belastbarkeit von Bauteilen aus Verbundwerkstoffen hängt stark von der Qualität der Krafteinleitungen ab. BIONTEC hat das berücksichtigt, indem die komplexe Form der Schnittstellen bereits in die Preforms integriert wird. Dadurch werden alle Geometrien der Schnittstellen endkonturnah direkt aus dem Werkzeug hergestellt. Im Anschluss ist keine spanende Bearbeitung nötig und keine Fasern werden durchtrennt, was zu einem Bauteil mit besten mechanischen Eigenschaften führt. Brillante Endoberfläche direkt aus dem Werkzeug Mit unserem Herstellungsprozess können direkt aus den Werkzeugen sehr hochwertige Bauteiloberflächen erzeugt werden, welche dann ohne nachträgliche Lackierung und ohne eine zeitaufwändige Oberflächenaufarbeitung geliefert werden. Dies wirkt sich positiv auf die Durchlaufzeiten, das Gewicht und die Kosten aus.

5 Krone/Schaft-Einheit für die leichteste Federgabel Sicherheit und Leichtbau müssen kein Widerspruch sein. Bereits in der frühen Entwicklungsphase wurde eine failsafe Konstruktion entworfen und eine sehr schadenstolerante Faserarchitektur realisiert. Zusammen mit den reproduzierbaren Prozessbedingungen zeigt die Krone/Schaft-Einheit, dass unsere Multi Parallel Technology die Anforderungen von Leichtbau und Sicherheitsaspekten vollständig zu erfüllen vermag. 2-teiliges fail-safe Design; das Separieren des Schaftes von der Krone wird unter allen Umständen vermieden. Ein hochwertiger Hartschaumkern ermöglicht das genaue Platzieren und Fixieren der Fasern während der Preformherstellung und erhöht die Bauteilfestigkeit. Spezifische Faser- und Harzauswahl für eine maximale Bruchzähigkeit und Schlagfestigkeit Die schadenstolerante Faserarchitektur und die computergesteuerte Faserablage führen zu ausgezeichneten reproduzierbaren mechanischen Eigenschaften. Unser Faserverbundbauteil hat gegenüber der Aluminiumausführung bei höherer Steifigkeit und Festigkeit einen deutlichen Gewichtsvorteil (55 % leichter). Mechanische Tests Die Überprüfung der Festigkeitskennwerte durch mechanische Tests an den Bauteilen war eine wichtige Phase während der Entwicklung. Die Ergebnisse wurden sorgfältig ausgewertet und aufgrund der Erkenntnisse wurde die Krone/Schaft-Einheit weiter verbessert, bis diese auch den höchsten Anforderungen genügte. Die Gültigkeit der Testergebnisse wurde von externen spezialisierten Labors bestätigt. Hohe Schadenstoleranz Bei einem Unfall können aussergewöhnlich hohe Lastspitzen die Krone/Schaft-Einheit möglicherweise beschädigen. Um für den Benutzer jegliche Gefährdung zu vermeiden, wurde besonders darauf geachtet, dass die Einheit über die höchstmögliche Schadenstoleranz verfügt. Eine auf Zähigkeit optimierte Faser-Harz-Kombination und eine schadenstolerante Faserarchitektur verhindern das Totalversagen. Das erstrebenswerte duktile Verhalten gleicht stark jenem von Metallen. Selbst wenn sichtbare Risse vorhanden sind, kann die Krone/Schaft-Einheit immer noch hohe Lasten aufnehmen.

6 Komplexe Herausforderungen wir werden Ihre Anforderungen erfüllen Kompetenzen Design und industrialisierte Produktion von endkonturnahen, lastpfadoptimierten Carbonfaser-Preforms Reproduzierbare und effiziente Konsolidierung in Hochleistungsbauteile aus Verbundwerkstoff Standort Firmensitz in St. Gallen, Schweiz Vom Flughafen Zürich in weniger als 1 Stunde mit dem Auto oder Zug erreichbar Unternehmen Dank innovativer und industrialisierter Fertigungsprozesse liefert Bionic Composite Technologies Bauteile mit hervorragenden Eigenschaften und hoher Reproduzierbarkeit für Mittel- und Grossserien. Unsere Technologien eröffnen neue Einsatzmöglichkeiten für Faserverbundbauteile vor allem in den Bereichen Sport und Freizeit, Maschinenbau, Medizinaltechnik und Messtechik. Wir entwickeln die ideale Faserarchitektur und produzieren die endkonturnahen Textilpreforms in einem automatisierten Herstellungsprozess. Diese Preforms werden mittels Harzinfiltrationsverfahren (RTM) weiterverarbeitet und dadurch zu massgeschneiderten Bauteilen nach Kundenwunsch. BIONTEC - Bionic Composite Technologies AG Flurhofstrasse 150 I CH-9006 St. Gallen I Schweiz Tel.: composites@biontec.ch I Website: