Dach, Tür- und -Seitenverkleidung, Mittelkonsole, Luftsammler, Frontschürze, Flaps und Diffusor des M3 CSL von BMW sind aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK), wobei allein das Dach sechs Kilogramm leichter ist als das herkömmliche Stahldach. Das entspricht dem Konzept einer optimalen Fahrdynamik, wobei an den am weitesten vom Fahrzeugschwerpunkt entfernten Stellen möglichst viel Gewicht eingespart werden sollte. Bedingung bei der Produktentwicklung war, dass die statischen und dynamischen Steifigkeiten der Rohkarosserie mit CFK-Dach denen der Blechvariante entsprechen. Die Anbindung des Dachs sollte durch eine umlaufende Verklebung ohne zusätzliche Befestigungselemente erfolgen. Das CFK-Dach war vor allem im Hinblick auf eine ausreichend hohe Schubsteifigkeit zu entwerfen. Der Lagenaufbau des Laminates sollte so gewählt werden, dass Faserorientierung und Beanspruchungsrichtung identisch sind. Bei Schubbeanspruchung sind demnach entsprechend viele Fasern in +/- 45 deg-Richtung anzuordnen. Zur Bestätigung der Anforderungen wurden umfangreiche Prüfungen durchgeführt, wobei die Torsionssteifigkeit eine wichtige Rolle spielte. Die Prozessplanung priorisierte folgende Ziele: hohe Automatisierung bei der Produktherstellung (Produktkonstanz), Auslegung der Produktion auf 15 Dächer/Tag, verschmutzungsfreies Handling über die gesamte Prozesskette, gepulkte Fertigungslose, Auslastung der RTM Presse im 3 Schicht-Betrieb (Prozesskonstanz/Ausschussminimierung), Zuordnung aller einzelnen Prozessdaten zur Fahrgestell-Nr., optimaler Materialfluss, schadstoffemissionsarme Materialien und hohe Oberflächenanforderung über alle Prozessschritte. Die Verklebung des Daches erfolgt in einem separaten Prozessschritt in der Fahrzeugmontage. Der 2-K Strukturkleber wird karosserieseitig mittels druckluftunterstützter Klebepistole (Bimixer) manuell aufgebracht. Unter Zuhilfenahme eines Montagerahmens werden die CFK Dächer auf der Karosse fixiert. Der Klebespalt ist über die Abstandsnocken am Dach auf 1,5 mm definiert. Die geforderte Handlingsfestigkeit (1 mPa) der Verklebung ist bereits nach ca. 110 min Aushärtezeit erreicht.
CFK-Dach M3 CSL - Von der Produktidee zum Serienbauteil
2004
19 Seiten, 16 Bilder
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
CFK Dach M3 CSL : Von der Produktidee zum Serienbauteil
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