Fachseminar

Expert Circle: Leichtbaumaterialien zerspanen

| Autor: Thomas Günnel

Wie lassen sich leichte Materialien wie CFK und GFK zerspanen? Und was tun mit den dabei entstehenden Stäuben? Beim Fachseminar „Zerspanung hybrider Leichtbauwerkstoffe“ beantworteten Branchenexperten die Fragen.
Wie lassen sich leichte Materialien wie CFK und GFK zerspanen? Und was tun mit den dabei entstehenden Stäuben? Beim Fachseminar „Zerspanung hybrider Leichtbauwerkstoffe“ beantworteten Branchenexperten die Fragen. (Bild: Thomas Günnel/Automobil Industrie)

Leichtbau mit Materialien wie CFK und GFK ist gängige Praxis. Wie sich ihre Zerspanung von der metallischer Werkstoffe unterscheidet, und was mit den entstehenden Stäuben geschieht, darüber diskutierten Branchenexperten im Fachseminar.

„Was mal liegt, das liegt“ – beschrieb Andreas Gebhardt vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA das Verhalten von Stäuben, die bei der Zerspanung hybrider Leichtbauwerkstoffe auftreten. Hintergrund: Die Stäube sind gesundheitsschädlich und müssen möglichst direkt beim Bearbeiten vom Werkstück abgeleitet werden; am besten noch während sie sich in der Luft befinden. Doch das ist nicht trivial – wie es funktionieren kann, untersuchte das Fraunhofer IPA unter anderem mittels Simulation der Luftbewegungen an einer Werkzeugmaschine: Ist es besser, die Partikel abzusaugen oder sie in die gewünschte Richtung zu blasen?

Sehr detaillierte Ansätze, aber genau darum ging es beim ersten „Expert Circle“, den die Partner Reichenbacher Hamuel und Hufschmied Zerspanungssysteme gemeinsam mit dem Fraunhofer IPA, Schuko und der Fachzeitschrift »Automobil Industrie« in Coburg veranstalteten.

Die beste Technik allein reicht nicht

Rund 70 Teilnehmer aus dem deutschen Automobil- und Luftfahrtsektor und Experten von Hochschulen und Forschungsinstituten waren angereist, um nach einer Werksbesichtigung bei Reichenbacher Hamuel in der Orangerie im Schlosspark Rosenau bei Coburg das Technologieseminar zu begleiten. Während der Werksbesichtigung demonstrierte Reichenbacher an seiner neuen Baureihe „Tube“ das Carbonfräsen live: mit Werkzeugen von Hufschmied und Absaugtechnik von Schuko. Im Mittelpunkt des Seminars, das Thomas Czwielong, Geschäftsführer von Reichenbacher Hamuel, eröffnete, stand die Zerspanung hybrider Leichtbaumaterialien. Die Inhalte der Vorträge reichten vom Leichtbau über die kritische, medizinische Betrachtung der Feinstaubbelastung bis hin wie Maschinen-, Werkzeug- und Absaughersteller darauf reagieren können.

Die Medizinprofessorin Claudia Traidl-Hoffmann von der Technischen Universität München (TUM) gab in ihrem Vortrag „Saubere Luft im Umfeld der Zerspanung aus Sicht der Betriebsmedizin“ ein eindrucksvolles Statement ab in Richtung Verantwortung der Industrie. Sie betonte, dass Langzeitergebnisse keinen Zweifel lassen, wie negativ sich Feinstaubpartikel auf die menschliche Gesundheit auswirken und dass die Folgen derzeit kaum absehbar sind. Die Datenlage aus zahlreichen epidemiologischen Studien zu den molekularen Mechanismen der Umwelt-Mensch-Interaktion sei erdrückend, betonte Traidl-Hoffmann.

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Die Geschäftsführer André Schulte-Südhoff von Schuko Absauganlagen und Ralph Hufschmied von Hufschmied Zerspanungssysteme griffen das Thema in ihren Vorträgen auf – und zeigten, wie innovative Technik einen Beitrag zu höherer Luftqualität leisten kann. Dabei reiche es aber nicht, nur auf die beste Technik zu setzen; diese Herausforderung sei nur gemeinsam zu stemmen. Andreas Gebhardt konkretisierte: „Die Kunden sind an einem funktionierenden Gesamtsystem interessiert. Um das zu erreichen, müssen Unternehmen von Prozessbeginn an zusammenarbeiten.“ Als Beispiel nannte Georg Hannig von Scherdel Siment, dass der Maschinenbauer im Vorfeld klären muss, wie viel Späne und andere Abfälle im Produktionsprozess exakt anfallen, um dann gemeinsam mit Partnern das passende Gesamtkonzept zu erarbeiten.

Diskussion: „Vom Fahrverbot zum Fräsverbot?“

In der abschließenden Diskussionsrunde ging Moderator und Chefredakteur der »Automobil Industrie«, Claus-Peter Köth, auf den Titel der Veranstaltung „Vom Fahrverbot zum Fräsverbot“ ein: „Herr Hufschmied, mit dem Motto der Veranstaltung wollten Sie wachrütteln. Welche Anzeichen gibt es, dass die Zerspanung von Faserverbundmaterialien künftig nicht mehr oder nur mit hohen Auflagen/Kosten am Standort Deutschland möglich sein wird?“ „So etwas gibt es schon“, antwortete Hufschmied, „zum Beispiel bei CNC-Keramiken. Dort sind die Partikel kleiner als bei CFK und GFK.“

Es werde zudem diskutiert, ob es in Deutschland Auflagen für die angesprochene Zerspanung geben soll – gesetzliche Vorschriften könnten den Prozess stark verteuern. „Das Bewusstsein ist da“, pflichtete ihm Claudia Traidl-Hoffmann bei, „aber wenn es ums Geld geht ist es schwierig.“ Dennoch sei die Feinstaubbelastung an der Maschine oder am Arbeitsplatz sehr hoch und teilweise über dem gesetzlichen Niveau.

„Deutschland ist hier nicht der Vorreiter, Schweden Dänemark oder die Niederlande zum Beispiel sind da schon weiter“, beschrieb Schulte-Südhoff. In Frankreich gäbe es ebenfalls strengere Auflagen und in Österreich würden auch kleinere Absauganlagen kontrolliert, verdeutlichte er. „Ganz vermeiden können wir den Staub nicht“, erklärte Georg Hannig, „Wir müssen lernen, damit umzugehen – und das klappt am besten, wenn wir die Methoden frühzeitig einsetzen, die heute schon verfügbar sind, auch gemeinsam mit dem Kunden oder schon vor der Produktion.“

„Mehr Mut!“

Dass es ohne den Leichtbau nicht gehen werde, daran ließ Heinrich Timm, Mitglied des Vorstands Carbon Composites e. V. und ehemaliger Leiter des Audi-Leichtbauzentrums, keinen Zweifel: „Gerade die E-Mobilität braucht den Leichtbau. Er war für Jahrzehnte im Fokus. Die Mobilität wandelt sich und andere Themen werden wichtig, vor allem in der öffentlichen Wahrnehmung. Leichtbau ist deswegen nicht weg, er ist ein Muss!

Die Innovationsbereitschaft der Automobilindustrie in Sachen Leichtbau schätzte Timm als zu gering ein und forderte mehr Mut. „Woher will ich die Grenzen einer Technologie erfahren, wenn ich Ziele setze, die vor der Grenze liegen?“, fragte Timm. Im gesamten Herstellprozess seien aber hohe Investitionen erkennbar, etwa in eine effizientere, modulare Produktion. Wichtig sei laut Timm, den Leichtbau richtig zu vermarkten: „Der Kunde kauft kein Material in einem Auto, er kauft ein emotionales Produkt!“

Über den „Expert Circle“

Der Expert Circle ist ein neues Veranstaltungskonzept von »Automobil Industrie« mit Vorträgen, Diskussion, Workshops und Vorführungen. Die Fachzeitschrift gestaltet das Konzept mit, unterstützt die Vermarktung und sorgt für die mediale Begleitung im Vorfeld und im Nachgang. Alle Informationen zum Expert Circle gibt es auf www.xpert-circle.de.

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