Voith CFK-Bauteile-Fertigungsstraße in Garching

Voith hat mit der Produktionslinie für die Audi A8 Carbon-Rückwand den JEC Innovation Award 2018 eingefahren. Bild: Voith

„Eine in Audi Space Frame-Bauweise gefertigte Karosserie steht für konsequenten Leichtbau. Das größte Bauteil der Fahrgastzelle des neuen Audi A8, die hochsteife Carbon-Rückwand, haben wir gemeinsam mit Voith entwickelt. Sie trägt wesentlich zur Steifigkeit des Gesamtfahrzeugs bei“, sagt Dr. Bernd Mlekusch, Leiter des Audi-Leichtbauzentrums.

Die Rückwand weist als hochbelastbares Strukturbauteil eine komplexe Carbonfaserstruktur mit lokalen Verstärkungen auf. In diesem Kontext ist ein robustes, gap- und faltenfreies Preforming von entscheidender Bedeutung, um die hohen Qualitäts- und Taktzeitanforderungen zu erfüllen.

Voith hat ein neues, hocheffizientes Verfahren für die Simulation von Umformprozessen entwickelt. Mit diesem Verfahren wird der erforderliche segmentierte Stempelumform-Prozess überhaupt erst ermöglicht, der auf das innovative VRA- Direktfaserablageverfahren folgt.

Nach dem Preforming wird die Matrix im Hochdruck-Harzinjektionsverfahren (HD-RTM) in das Fasermaterial injiziert. Anschließend werden die Teile mittels Fräsen auf die Endkontur besäumt, einer maschinellen Wäsche unterzogen und dann mit einem vollautomatisierten Montageprozess mit den metallischen Teilkomponenten verbunden. Der Transport zwischen den einzelnen Prozessschritten erfolgt über Robotersysteme, die einen bis dato einzigartigen Automatisierungsgrad realisieren.

„Mit unserer komplett neuen, digitalen Industrie 4.0-Fertigungslinie setzen wir neue Maßstäbe bei der Herstellung von Carbonfaser-Bauteilen für die Großserienfertigung im Automobilbau“, so Voith Composites Geschäftsführer Dr. Lars Herbeck. „Unser Smart Factory-Konzept ermöglicht die automatisierte Fertigung von nahezu beliebig geformten CFK-Bauteilen in individuellen Losgrößen.“

Auf der JEC World 2018 in Paris, der weltweit führenden Messe für faserverstärkte Bauteile, hat Voith mit der Produktionslinie für die Audi A8 Carbon-Rückwand den JEC Innovation Award 2018 eingefahren. Mit diesem Preis werden jährlich Innovationen im Bereich der Faserverbundwerkstoffe ausgezeichnet. Die Anmeldung in der Kategorie „Automotive Process“ erfolgte von Audi zusammen mit Voith, Zoltec und der DOW Gruppe. Die Grundlagen für diese Großserienfertigung wurden durch die seit 2011 bestehende Entwicklungspartnerschaft zwischen Voith Composites und dem Automobilhersteller Audi gelegt.

  • Audi A8 Schnittbild

    Premium-Sensorik und jede Menge Fahrerassistenzsysteme: Der neue Audi A8 ist das erste Serienauto der Welt, das für hochautomatisiertes Fahren nach Level 3 (SAE) entwickelt wurde. Ab 2018 bringt Audi pilotierte Fahrfunktionen wie Parkpilot, Garagenpilot und Staupilot sukzessive in Serie. Bild: Audi

  • Audi-Design Marc Lichte

    Das Team um Marc Lichte zeichnete einen „fließend-muskulösen Karosseriekörper“. Ein Fertigungsprozess bietet auch Vorteile für die Rundumsicht: Dank der Rollfalz-Technologie, die man an den vorderen und hinteren Türeinstiegen zur Verbindung des Aluminium-Seitenwandrahmens mit den Stahlblechen von B-Säulen, Dachbogen und Schweller einsetzt, erzielen die Ingenieure bis zu 36 Millimeter zusätzliches Sichtfeld. Bild: Audi

  • V6-Turbomotor Audi

    A8 und A8 L gehen in Europa mit den V6-Turbomotoren 3.0 TDI und 3.0 TFSI an den Start. Beim TDI hat man das Thermomanagement verbessert, beim Ottomotor schaltet das Audi Valvelift System (AVS) die Öffnungszeiten und den Hub der Einlassventile je nach Bedarf in zwei Stufen um. Die überarbeitete 8-Gang-Tiptronic hat nun eine elektrische Ölpumpe. Die Getriebesteuerung erkennt Stop & Go-Situationen und verändert daraufhin die Fahrstrategie. Allradantrieb quattro ist Standard. Weitere Motoren sowie ein Plug-in-Hybrid folgen 2018. Bild: Audi

  • 48-Volt-Hauptbordnetz

    Die Ingenieure setzen im A8 ein 48-Volt-Hauptbordnetz ein. Dieses versorgt das 12-Volt-Netz mit, das zum Teilbordnetz wird. Das 48-Volt-Netz speist sich über einen Riemen-Starter-Generator (RSG), der über den Riementrieb mit der Kurbelwelle des Motors verbunden ist. Als Speicher dient eine Lithium-Ionen-Batterie unter dem Gepäckraumboden. Das System ermöglicht aufgrund der höheren Spannung unter anderem das lautlose Segeln des Fahrzeugs im Bereich zwischen 55 und 160 km/h. Bild: Audi

  • Interieur und Bedienpanel beim Audi A8

    Horizontale, klare Linien, ein Cockpit mit reduzierter Tasten-Zahl, intuitiv bedienbare Touch-Screens in der Mittelkonsole, ein digitales Kombiinstrument des Virtual Cockpit in Full HD-Auflösung, Sprach- und Schrifteingabemöglichkeiten, 3D-Navigation sowie zahlreiche Car-to-X-Dienste heben den großen Audi auf ein Top-Level. Möglich macht's der Modulare Infotainmentbaukasten MIB 2+. Bild: Audi

  • Multimaterialbauweise beim Audi A8

    Multimaterialbauweise "Werkstoff-quattro": Neben Aluminium und Stahl setzt Audi beim neuen A8 auch Magnesium für die vordere Domstrebe sowie eine Rückwand aus CFK ein – das größte Bauteil der Passagierzelle. Bild: Audi

  • Fahrwerk im Audi A8

    Sportlich-sanftes Fahrwerk: Serie sind im A8 die direkte Progressivlenkung und die Adaptive Air Suspension. Steigern lassen sich Präzision und Komfort auf Basis der Elektronischen Fahrwerkplattform (EFP) mit der Dynamik-Allradlenkung und dem AI Aktivfahrwerk mit elektromechanischer Federung. Bild: Audi

  • HD Matrix-LED-Fernlicht beim Audi A8

    Erstmals arbeitet das HD Matrix LED-Fernlicht mit einem Laserspot zusammen, der die Reichweite des Lichts verdoppelt und ab 70 km/h aktiviert wird. Der Laserspot ist durch eine X-förmige Blende zu erkennen und wird zudem von einem blauen Ambientelicht in Szene gesetzt. Bild: Audi

  • Bauteil für exakte Detektion beim Audi A8

    Der A8 bietet 41 Fahrerassistenzsysteme. Für die Detektion sind zahlreiche Sensoren erforderlich, unter anderem der neue Laserscanner in der Fahrzeugfront (im Bild). Die Intelligenz dahinter steckt im zentralen Fahrerassistenzsteuergerät (zFAS). Bild: Audi