CFK-Profile ersetzen Stahl im Windlauf

SGL Carbon und Koller Kunststofftechnik entwickeln für die BMW Group einen Windlauf aus CFK-Profilen. Bislang fertige BMW die Windläufe aus Stahl.

Für ein zukünftiges Volumenmodell der BMW Group fertigt Koller Kunststofftechnik einen Windlauf aus CFK-Profilen mit Thermoplast-Matrix – mit im Vergleich zu Windläufen aus Stahl 40 % Gewichteinsparung. Zudem schafft eine skelettartige Bauweise wichtige Freiräume für Kabelkanäle und Sensoren.

Der Windlauf fungiert im Fahrzeug oberhalb der Windschutzscheibe als Verbindungselement zwischen den Dachrahmen und hat somit eine wichtige stabilisierende Funktion. Die CFK-Profile sorgen für die geforderte Steifigkeit und Crashsicherheit des Bauteils. Gleichzeitig helfen sie das Gewicht im Dach signifikant zu reduzieren und unterstützen damit auch die Fahrdynamik.

Es handelt sich bei den CFK-Profilen um flexible, mit thermoplastischem Kunststoff vorimprägnierte Carbonfaserstränge in verschiedenen Abmessungen. Sie werden von der SGL Carbon auf Basis der eigenen 50k-Carbonfaser am Standort im Innkreis in Österreich gefertigt. Die CFK-Profile werden anschließend von den Spritzgießexperten bei Koller Kunststofftechnik zu einem skelettartigen Bauteil weiterverarbeitet. Das Spritzgießverfahren ermöglicht besonders komplexe und materialeffiziente Strukturen.

Die Verbundbauweise wird die bisherige Windlauf-Komponente aus Stahl ersetzen. Die Produktion der CFK-Profile startet noch in diesem Jahr 2020 und wird über die nächsten Jahre bis zum Verkaufsstart des BMW Group-Modells schrittweise hochgefahren.

Bereits im August hat die SGL Carbon einen mehrjährigen Auftrag von der Koller Kunststofftechnik zur Herstellung neuartiger CFK-Profile für den serienmäßigen Einsatz als Windlauf eines zukünftigen Volumenmodells der BMW Group erhalten.

Die Herstellung der CFK-Profile hat SGL auf die Großserie ausgerichtet. Bei der Wahl des Verfahrens standen Material- und Prozesseffizienz im Vordergrund. Die CFK-Profile bestehen aus mehreren kleineren Fasersträngen, den sogenannten Rods. Diese werden im modernen Endlosverfahren der Pultrusion gefertigt. Bei der Produkt- und Prozessentwicklung wurde drauf geachtet, dass ein Materialverlust bei der Herstellung nahezu komplett vermieden wird.

„An der Entwicklung von thermoplastischen Carbonfaserprofilen zum Einsatz im Spritzgießen arbeiten wir bei der SGL Carbon schon länger. Diese Aufbauarbeit beginnt sich nun auszuzahlen. Aufgrund der vielen Vorteile und der wettbewerbsfähigen Kosten sehen wir für die Technologie noch viel Potenzial zum Einsatz in weiteren Automobilprojekten.“ erklärt Sebastian Grasser, Leiter des Automotive-Segments im Geschäftsbereich Composites – Fibers & Materials der SGL Carbon.

„Innovativer Leichtbau in Hybridbauweise hat sich zu einem strategisch schlüssigen Konzept für unsere OEM-Kunden entwickelt“, bestätigt Max Koller, CEO der Kollergruppe. „Die Materialkompetenz der SGL Carbon, kombiniert mit dem Prozess-Know-how der Koller Kunststofftechnik und des Koller Formenbaus, schaffen die Basis für neue Leichtbautechnologien. Durch diesen Auftrag hat die BMW Group das Vertrauen in die Zusammenarbeit von SGL und Koller bekräftigt.“

mg