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Carbon-Felge als Leichtbaukonzept

Vollcarbon-Felgenkonzept
Welche Carbonfelge macht das Rennen?

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Die Faserauslegung steht: Die ersten, noch manuell gefertigten Vollcarbon-Felgen von Fibratech sind bereits verkauft und rollen mit TÜV-Siegel auf den Straßen. Bild: Fibratech
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Innovative Composite-Lösungen für Autofelgen liegen voll im Trend der E-Mobilität und stellen eine große technologische Herausforderung dar. Die zentrale Frage ist: Wer ist der Erste, der eine Vollcarbonfelge als echte Alternative zu Aluminium wettbewerbsfähig auf den Markt bringt? Die Brainware-Firma Fibratech verfolgt ein ambitioniertes Konzept.

» Dr. Michael Sobolewski, Kamil Glebowicz und Dr. Claus Georg Bayreuther, Fibratech

Fibratech ist ein in 2017 gegründetes deutsch-polnisches Unternehmen mit Sitz in Gdynia. Sein Ziel ist die Entwicklung einer leichten und preisgünstigen Vollcarbon-Autofelge, die voraussichtlich 2023 mit hohem Automatisierungsgrad industrialisiert sein wird.

Die konstruktive Gestaltung und die Faserauslegung sind gelöst – bereits mit Blick auf die für später ins Auge gefasste automatisierte Herstellung. Manuell gefertigte Fibratech-Carbonfelgen sind in kleinen Stückzahlen bereits auf der Straße unterwegs. Doch der Plan richtet sich auf eine vollständig digitalisierte Prozesskette, die in eine Industrialisierung mit niedrigen Stückkosten mündet.

Durchlaufzeiten von weniger als 30 min/Felge sind Ergebnis einer konsequent verfolgten Komplexitätsreduktion. Die avisierte Fertigung ist gekennzeichnet von einem hohen Automationsgrad des Preformings im RTM-Herstellprozess mit minimalem manuellen Aufwand. Dazu dienen speziell konzipierte Umform- und Wickeltechniken.

Die außergewöhnlichen Eigenschaften der Carbonfelge sind vielschichtig:

  • Leicht mit 15 bis 20 % Gewichtsersparnis gegenüber einer Aluminiumfelge gleicher Größe
  • Hohe Steifigkeit, auch bei hohen Radlasten
  • Kraft- und spannungsoptimiertes Design mit direktem Kraftfluss über Nabe, Speichen und Felgenbett ohne Fügeelemente
  • Flexibel im Design aufgrund eines nahezu Geometrie-invarianten Strukturverhaltens, belegt in numerischen Analysen
  • Aerodynamische Designfreiheit
  • Schlagzäh durch duktile, energieabsorbierende Additive im Harz
  • Temperaturbeständig bis 220 °C

Auch fertigungstechnisch bietet das Konzept diverse Vorteile, die eine effiziente Produktion der Composite-Felge ermöglichen. Grundidee ist ein modularer Aufbau mit wenigen Teilen aus Preforms, die sich – vereinfacht gesagt – mehr oder weniger stecken lassen, so wie die Skizze auf www.fibra-tech.com/idea es andeutet. Die Vorteile dieses komplexitätsreduzierten Ansatzes:

  • Kostengünstig durch wenige Gewebelagen und Preformlinge mit einfachem Lagenaufbau
  • Sehr geringer Verschnitt dank Preforms
  • Keine zusätzliche Verbindungstechnik

Der Tüv Süd hat die Fibratech-Felgentechnologie geprüft. Die Tests basieren auf den Zertifizierungsrichtlinien für nicht-metallische Räder, die vom Kraftfahrt-Bundesamt (KBA) seit 2020 anerkannt sind.

Derzeit arbeitet Fibratech am Aufbau der Produktionslinie. Superior Industries als viertgrößter Felgen-Lieferant unterstützt das Team bei Tests und beim Absichern der High-End-Qualität der Felgen. Der Tier-1-Zulieferer bekundet damit sein hohes Interesse am Carbonfelgen-Konzept. Der Verkauf soll 2023 direkt über die Konfigurator-Website eines renommierten Elektro-Automobilherstellers starten.

www.fibra-tech.com

Kontakt:

Fibratech SP. Z O.O.
Al. Zwycięstwa 96/98
81–451 Gdynia, Poland
Tel.: 0048 515 291 885

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