Carbon – so fertigen wir Teile aus Kohlefaser

Jedes unserer Teile beginnt – unabhängig vom Material – mit einem Auto. Das Fahrzeug kommt an unseren Firmensitz in Wojnicz, und ein Spezialist scannt die Karosserie mit einem 3D-Laserscanner. Das Gerät erfasst die Lichtreflexionen der Karosserie und erstellt daraus ein sehr genaues digitales Modell. Ohne Abschrauben, ohne Bohren, ohne jeden Eingriff ins Fahrzeug.

Dieser Scan ist das Fundament für alles, was danach passiert. Bei Carbon gibt es kein „ungefähr“. Ein Teil, das über die gesamte Länge an der Stoßstange anliegen soll, muss auf Basis der Maße eines echten Autos entstehen – nicht anhand von Fotos oder dem Produkt eines anderen Herstellers.

Mit dem 3D-Modell arbeitet der Designer. Seine Aufgabe ist es, zwei Welten zu verbinden. Auf der einen Seite zählt Genauigkeit: Das Teil muss perfekt an die Karosserie passen. Auf der anderen Seite zählt Ästhetik: Splitter, Diffusor oder Spoiler sollen die Linien des Autos fortführen, statt gegen sie zu arbeiten.

Bei Carbon denkt der Designer noch an etwas anderes: daran, wie das Teil hergestellt wird. Die Form muss es ermöglichen, das Gewebe in die Form zu legen und das fertige Bauteil später wieder herauszunehmen. Ein gutes Carbon-Design sieht am Auto großartig aus und lässt sich gleichzeitig ohne Kompromisse bei der Qualität fertigen.

Ist der Entwurf fertig, wird er in die reale Welt übertragen. CNC-Fräsen schneiden die Arbeitsformen direkt aus dem 3D-Modell. Das ist der erste Moment, in dem das Projekt zu etwas wird, das man anfassen kann.

Die Arbeitsformen dienen jedoch nicht zur Herstellung der Teile, die an Kunden gehen. Sie sind das Muster, auf dessen Grundlage die eigentlichen Formen entstehen. Deshalb muss ihre Oberfläche perfekt sein. Jede Unebenheit würde sich weiter übertragen – auf die Carbon-Form und dann auf jedes Teil, das daraus entsteht. Deshalb werden die Arbeitsformen mehrere, in manchen Fällen sogar über zehn Tage lang gefräst – alles, damit ihre Form makellos ist.

Auf den Arbeitsformen entstehen die eigentlichen Formen, in denen später die einzelnen Teile gefertigt werden. Wir stellen sie aus demselben Material her wie die Produkte – aus Carbon. Wir belegen die Arbeitsform mit Kohlefaser und härten sie anschließend in einem speziellen Ofen aus, bis das Material seine endgültige Form angenommen hat. Die eigentliche Form besteht immer aus zwei Teilen – einem unteren und einem oberen –, zwischen denen ein Hohlraum liegt. Aus diesem Hohlraum wird bald ein Carbon-Splitter.

Warum eine Form aus Carbon? Weil sie den Bedingungen im Autoklaven standhalten und bei hoher Temperatur und hohem Druck formstabil bleiben muss. Eine Form, die sich auch nur minimal verzieht, würde Teile bedeuten, die nicht passen. Deshalb gibt es in diesem Schritt keine Abkürzungen – es ist eine Investition, die sich mit jedem weiteren Stück auszahlt.

Wir arbeiten mit Prepreg, also Kohlefasergewebe, das ab Werk mit Harz vorimprägniert ist. Dadurch ist das Verhältnis von Faser und Harz immer gleich, und das fertige Teil ist bei sehr geringem Gewicht äußerst belastbar. Prepreg ist ein anspruchsvolles Material – wir lagern es in industriellen Kühlgeräten, damit das Harz nicht vorzeitig zu reagieren beginnt.

Ein Plotter schneidet von der Prepreg-Rolle die Zuschnitte, also Gewebestücke mit genau festgelegten Formen. Das Schnittmuster stammt direkt aus dem digitalen Modell, sodass jeder Zuschnitt genau die Größe und Form hat, die an der jeweiligen Stelle der Form benötigt wird. Die Maschine schneidet präzise und wiederholgenau – das bedeutet weniger Verschnitt und eine gleichbleibende Qualität jedes Teils.

Jetzt beginnt ein Arbeitsschritt, der sich nicht automatisieren lässt. Die Zuschnitte müssen von Hand Lage für Lage in die Form gelegt werden. Das erfordert enorme Präzision und Fingerspitzengefühl. Davon, wie die Zuschnitte gelegt werden, hängen sowohl die Festigkeit des Teils als auch das Aussehen des sichtbaren Gewebes ab. Ein schief gelegtes Stück Gewebe sieht man am fertigen Produkt.

Das Belegen findet in speziell vorbereiteten Räumen mit separatem Luftkreislauf und Filterung statt. Jedes Staubkorn, das zwischen die Lagen gerät, könnte eine Spur auf der Oberfläche hinterlassen. Deshalb achten wir auf Sauberkeit genauso wie auf Präzision.

Liegen alle Lagen an ihrem Platz, muss die Form für die Bearbeitung im Autoklaven vorbereitet werden. Wir decken das belegte Teil mit einer Folie mit Druckventil ab und schließen die Schläuche an die Ventile an. So entsteht ein dichtes Paket, aus dem die Luft abgesaugt werden kann.

Von außen wirkt dieser Schritt unscheinbar, doch er ist enorm wichtig. Die Dichtheit der Folie entscheidet darüber, ob der Druck die Lagen während der Bearbeitung gleichmäßig auf der gesamten Fläche anpresst. Schon eine kleine Undichtigkeit könnte Stunden an Arbeit beim Belegen zunichtemachen.

Der Autoklav ist das Herzstück der Carbon-Produktion. In ihm wird aus Prepreg ein hartes, belastbares Bauteil. Im Inneren herrschen 120 °C und ein Druck von 6 bar. Zum Vergleich: Das ist mehr als doppelt so viel wie in den Reifen deines Autos – und das über viele Stunden.

Unter diesen Bedingungen verteilt sich das Harz in der gesamten Struktur, die Lagen verbinden sich zu einer Einheit, und Luft, die das Teil schwächen könnte, entweicht. Je nach Bauteil dauert die Bearbeitung zwischen einigen und mehreren Dutzend Stunden. Genau dieser Schritt unterscheidet Autoklav-Carbon von günstigeren Lösungen, bei denen eine dünne Faserschicht nur der Optik wegen auf Kunststoff aufgebracht wird. Bei uns ist das Muster auf der Oberfläche keine Folie. Es ist die Konstruktion selbst.

Nach Abschluss der Bearbeitung kommt das Paket aus dem Autoklaven. Wir entfernen die Folie und nehmen das Teil vorsichtig aus der Form. Das ist jedes Mal ein besonderer Moment – zum ersten Mal sieht man, wie das Gewebe geworden ist und ob alles nach Plan gelaufen ist.

Die Form geht zurück in den Umlauf, wird gründlich gereinigt und entfettet und ist bereit für das nächste Teil. Das entformte Bauteil hat bereits seine endgültige Form und Festigkeit, ist aber noch weit vom fertigen Produkt entfernt. Jetzt kommen wieder die unersetzlichen menschlichen Hände ins Spiel.

Zuerst wird geschliffen. Die Kanten müssen begradigt und die Oberfläche für die nächsten Schritte vorbereitet werden. Das ist Handarbeit, denn jedes Teil hat seine Winkel und Übergänge, an die eine Maschine nicht mit dem nötigen Feingefühl herankommt.

Dann folgen Polieren und Lackieren. Der Lack schützt das Carbon und bringt die Tiefe des Gewebes zur Geltung, das Polieren verleiht der Oberfläche Glätte und Glanz. Lackiert wird in unserer professionellen Lackiererei. Das Ergebnis ist eine spiegelglatte Oberfläche und ein Gewebe, das aussieht, als wäre es unter Glas eingeschlossen.

Das fertige Teil durchläuft eine Qualitätskontrolle. Wir prüfen Oberfläche, Kanten und Gewebe, denn zum Kunden soll ausschließlich ein makelloses Produkt gelangen. Danach wird das Bauteil für den Transport geschützt, damit es genau in dem Zustand ankommt, in dem es unsere Halle verlassen hat.

In den Karton kommt außerdem ein auf das jeweilige Produkt abgestimmter Montagesatz. Erst dann ist das Paket versandbereit – von Wojnicz zu Kunden in aller Welt.