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Fertigung von Carbonrahmen mit EPS-Technologie

Die EPS-Technologie stellt das fortschrittlichste Carbon-Fertigungsverfahren für verbundene Hohlprofile dar. Statt einzelne Module zu fertigen und diese später in der Monocoque-Form über Fügestellen zu verbinden, kann bei der EPS-Technologie der Hauptrahmen aus einem Stück aufgebaut werden.

EPS bedeutet Expandiertes Polystyrol, wobei im allgemeinen Sprachgebrauch der Name Styropor bekannter ist. Bei der Herstellung im EPS Verfahren werden EPS-Kerne von passgenauen Schläuchen umhüllt, um annähernd die Form der inneren Rohrquerschnitte auszufüllen. In den Übergangsbereichen, wie dem Steuerkopfbereich befinden sich zudem noch PU-Kerne, um schwierige, dreidimensionale Formen detailgetreu abbilden zu können.

Im weiteren Fertigungsverlauf werden vorimprägnierte Kohlefaser-Matten, sogenannte Prepregs in Handarbeit Schicht für Schicht auf den Kern aufgebracht. Durch den vorgeformten Kern geschieht dies hochpräzise, wodurch sehr dünnwandige und homogene Strukturen aufgebaut werden können. Hochbelastete Bereiche können sehr exakt mit zusätzlichen Lagen verstärkt werden. So wird der komplette Hauptrahmen zu nur einem einzigen Teil gefertigt.

In einer zweiteiligen Negativform (Ober- und Unterteil) beginnt dann der finale Fertigungsschritt, das Aushärten des Rahmens. Dazu wird der Rahmen in die Negativform eingelegt und die Formhälften werden geschlossen und erwärmt. Die Schläuche werden mit Luft befüllt, sodass sich die Kohlefaser-Prepreg-Matten an die Innenkontur der Negativform anschmiegen. Der Rahmen härtet nun unter Wärmezufuhr aus.

Nach dem Aushärten sind die EPS-Kerne zerfallen und werden samt PU-Kern und Schläuchen aus dem Rahmen entfernt – es bleiben keine Rückstände im Rahmen. Die Kerne können nur einmal verwendet werden, was diesen Herstellungsprozess sehr aufwendig und teuer macht.  

Vorteile dieses Verfahrens sind eine nahezu faltenfreie, innere Oberfläche. Oberflächen mit Faltenbildung erhöhen die Möglichkeit eines Defekts und sind potenzielle, strukturelle Schwachstellen.

Materialanhäufungen an Übergangsbereichen wie bei der Modulbauweise werden komplett vermieden, stattdessen wird eine homogene, beanspruchungsgerechte und einteilige Struktur mit genaueren Faserausrichtungen hergestellt.

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