Fibrecut : TU Wien zeigt die besten Zerspaner für FKV

Es war ein Testmarathon. In 59 Versuchen wurden 33 Werkzeuge wissenschaftlich getestet. Die große Herausforderung: Das Zerspanen von Faser-Kunststoff-Verbunden. „Neuland für viele Hersteller“, so Richard Zemann. Dem Leiter der Initiative Fibrecut am Institut für Fertigungstechnik der TU Wien gelang es zum ersten Mal, einen objektiven Benchmark für das Zerspanen von Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) auf die Beine zu stellen. Immerhin zwölf Werkzeughersteller wagten den Schritt und unterzogen sich diesem ultimativen Vergleichstest im Vorjahr. Zemanns Resümee: „Bei einigen Herstellern hapert’s am Grundverständnis. Manch andere haben jedoch tieferes Verständnis aufgebaut. Ich bin gespannt, wie der Benchmark 2014 verläuft.“

Faser-Kunststoff-Verbunde gelten als äußerst beliebte Alternative zu Leichtmetallen. Bootsrümpfe oder Rotorblätter von Windrädern bestehen meist aus sogenanntem glasfaserverstärkten Kunststoff (GFK). Dieser Hightech-Stoff bestimmt rund 90 Prozent des Markts für FKV. Die letzten Jahre gesellte sich jedoch ein neuer Platzhirsch an den Markt: Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (CFK) verzeichnet die größten prozentuellen Absatzsteigerungen. Geht es um hohe strukturelle Leistungsfähigkeit bei geringem Gewicht, kommt dieser Verbund zum Einsatz. So bestehen zum Beispiel moderne Flugzeuge bis zur Hälfte aus CFK. Auch BMW baute die Fahrgastzelle seines neuen BMW i3 damit. Der Dritte im Hightech-Bunde ist aramidfaserverstärkter Kunstoff (AFK). Aktuell weniger verwendet, hat der Werkstoff aber enormes Potenzial im Splitterschutz. Im Motorsport oder bei schussicheren Westen kommen solche Fasern zum Einsatz.

Studie weltweit einzigartig.

Während die Herstellung von Bauteilen aus FKV längst Stand der Technik ist, beißen sich Werkzeughersteller bei der Endbearbeitung die Zähne aus. Vor allem die Delamination, ein von der Bauteiloberfläche abgehobener, jedoch nicht gänzlich abgetrennter Bereich einer Laminatschicht, ist ihnen ein Dorn im Auge. Als Leiter der Forschungsinitiative Fibrecut bildet Zemann für viele Bauteil- und Werkzeughersteller die Anlaufstelle Nummer Eins. Warum: Die Initiative ist weltweit einzigartig. „Es ist unser erklärtes Ziel, die Herausforderungen des Zerspanens von FKV zu bewältigen. Wir arbeiten dabei an verschiedenen Themen wie beispielsweise Prozessentwicklungen, theoretischen Modellierungen, Messverfahren zur Beurteilung der Schädigungen oder Personen und Maschinenschutz.“ Dass dieses unabhängige Forschen vor allem bei den Kunden auf offene Ohren stößt, beweist Martin Weinzierl. „Wir verlangen mittlerweile von den Werkzeugherstellern, dass sie beim Benchmark der TU Wien teilnehmen“, so der R&D Engineer bei Mubea Carbotech. „Jetzt wissen wir, worauf wir achten müssen und zwar auf die Resultate von Fibrecut.“

In Zemanns Benchmark gelang es also erstmals, mittels selbst entwickeltem Messverfahren, ein objektives und detailliertes Ergebnis über den Zerspanungsprozess von FKV zu bekommen. Factory zeigt Ihnen in den nachfolgenden Bildern wer hier klar die Nase vorn hat und wo noch viel Luft nach oben ist.

Hier geht es zu den Ergebnissen.