08.12.2015|ubc GmbH

Leichtbau und Sicherheit im Motorsport

Carbon belongs to motor sports like Porsche belongs on the racing track - as specialist for this modern material, ubc supplies the LMP1 works team of Porsche with high quality attached parts

Seit rund 20 Jahren fertigt ubc Carbon-Bauteile für den Motorsport und die Automobilindustrie.

Die ubc Composites GmbH aus Murr zählt zu den Partnern des Porsche Teams in der LMP1-Klasse, die maßgeblich am Bau des Porsche 919 Hybrid beteiligt sind. Was das 150 Mann starke Unternehmen zum Erfolg des Rennstalls beisteuert, ist jahrelange Expertise in der Verarbeitung von Carbon. Seit rund 20 Jahren konstruiert und produziert ubc anspruchsvolle Bauteile aus den leistungsfähigen Kohlefasern – für den Motorsport und auch für Serienfahrzeuge wie den aktuellen Porsche GT3 RS. Qualitätssicherheit und Flexibilität erzielt ubc durch fachliche Kompetenz, eine Fertigungstiefe von 100 Prozent und den Einsatz modernster Technologien. Das gilt auch für die Zerspanung: Drei Bearbeitungszentren der DMU-Baureihe von DMG MORI setzen hier Maßstäbe in Produktivität, Vielseitigkeit und Präzision.

Thorsten Lengwenus, Teamleiter CNC, schätzt die Vielseitigkeit und Zuverlässigkeit der DMU-Bearbeitungszentren von DMG MORI.

Seit vielen Jahren gilt Carbon als einer der wichtigsten Werkstoffe im Motorsport. Extrem leicht und zugleich hochstabil eignet sich die Kohlefaser sowohl für aerodynamische Anbaukomponenten als auch für sicherheitsrelevante Strukturteile wie das lebensrettende Monocoque. Da ubc bereits etliche Rennsportteams in unterschiedlichen Klassen beliefert hat, wissen die Fachkräfte dort sehr genau um die unterschiedlichen Einsatzmöglichkeiten und vor allem, wie man diese in der Praxis zielorientiert realisiert. Hier sieht Thorsten Lengwenus, Teamleiter CNC bei ubc, die Herausforderung: „In der Konstruktion und Verarbeitung der Carbon-Teile können wir die späteren Eigenschaften stark beeinflussen.“ Dabei gehe es um Gewicht und Festigkeit, aber auch um Druckbeständigkeit, Vibrationsbelastbarkeit und Temperaturbeständigkeit. „In vielen Fällen ist Carbon dabei eine perfekte Alternative zu herkömmlichen Leichtbauwerkstoffen wie Aluminium und Titan.“

ubc und Porsche – Partnerschaft mit Tradition

ubc arbeitet mit insgesamt drei 5-achsigen Bearbeitungszentren der DMU-Baureihe von DMG MORI.

Nachdem Porsche bereits in der Vergangenheit auf Motorsportebene mit ubc gearbeitet hatte, ist der Rennstall auch mit dem Wiedereinstieg in die LMP1-Klasse wieder auf die Carbon-Experten aus Murr zugekommen. So umfasst der Auftrag diesmal unterschiedlichste Anbauteile für die Front und das Lenkrad. Während hier die Einzelteilfertigung oder kleine Losgrößen im Mittelpunkt stehen, betätigt sich ubc darüber hinaus auch im Bereich der Serienfertigung für den Porsche 911 GT3 RS, der ebenfalls in eine Karosserie aus Carbon gehüllt ist, und als Reparaturbetrieb für Porsche. „Beschädigte Anbauteile können wir vollständig reparieren, was meist günstiger ist als ein komplettes Ersatzteil“, so Thorsten Lengwenus.

In der Zerspanung gelten höchste Genauigkeitsanforderungen, um eine durchgängige Qualität über die gesamte Produktpalette zu gewährleisten.

Die Fertigung der Carbon-Werkstücke erfolgt bei ubc von der Konstruktion und dem Design bis hin zur Nachbearbeitung komplett im eigenen Haus. Der Grund für die hohe Fertigungstiefe liegt auf der Hand, wie Thorsten Lengwenus erklärt: „So bewahren wir uns unsere Flexibilität und können die Qualität der Produkte gewährleisten.“ Die hohe fachliche Kompetenz erlaube zudem, immer wieder neue technische Erkenntnisse umzusetzen. ubc greift hier auf eine moderne und ständig wachsende Infrastruktur zurück: Gemäß der CAD-Zeichnungen werden Schablonen erstellt, nach denen das Carbon zurechtgeschnitten wird. Laminiert werden die einzelnen Carbon-Teilstücke in einem staubfreien Reinraum und drei Autoklaven erzeugen den notwendigen Druck und die Temperatur, um die hochwertigen Komponenten fertigzustellen. In der Zerspanung fertigt ubc die erforderlichen Formen für die Werkstücke. „Sie bestehen aus Aluminium und werden aus dem Vollen gefräst“, ergänzt Thorsten Lengwenus.

DMG MORI in der Fertigung – vielseitig und zuverlässig

Wiedererkennungswert schon in der Form: Die Aussparung für den Porsche-typischen Scheinwerfer zeigt, dass hier ein Kotflügel entstehen wird.

Für die komplexen Fräsarbeiten stehen ubc unter anderen drei DMU-Bearbeitungszentren von DMG MORI zur Verfügung: Eine DMU 200 P, eine DMU 125 P und eine HSC 105 linear. Die 5-achsigen Modelle sind allesamt mit Heidenhain-Steuerungen ausgestattet. „Um möglichst flexibel zu bleiben, verfolgen wir das Prinzip, dass jeder Mitarbeiter jede Maschine bedienen kann“, beschreibt Thorsten Lengwenus die Philosophie in der Zerspanung. ubc arbeite in der Abteilung einschichtig, plane die Bestückung der Maschinen jedoch auch für mannlose Schichten: „Abends und nachts kommen wir so auf zwei zusätzliche mannlose Schichten, in denen entweder lang laufende Teile oder eine Vielzahl von kleineren Teilen bearbeitet werden.“ Die Tische der Maschinen seien dafür ausreichend groß dimensioniert.

Das Leistungsangebot von ubc beginnt bei der Konstruktion. Hier entsteht das Lenkrad des Porsche 919 Hybrid.

Was sich über die gesamte Werkstückpalette in der Zerspanung erstreckt, ist der hohe Qualitätsstandard. „Von der Genauigkeit der Formen hängt auch die Qualität der Endprodukte ab", bemerkt Thorsten Lengwenus. DMG MORI erfülle diese Anforderung mit seinen leistungsstarken und präzisen Maschinen sehr zuverlässig. Zuverlässigkeit ist für den Teamleiter ein weiteres Stichwort: „Wir sind darauf angewiesen, dass die CNC-Bearbeitung reibungslos funktioniert.“ Gerade im schnelllebigen Rennsport müsse man zum Teil sehr kurze Reaktionszeiten einhalten können.

Motorsport und Serienfertigung – Erfolgreiche Entwicklung auf allen Ebenen

Hier entsteht die Abdeckung für das Lenkrad des Porsche 919 Hybrid.

Dass ubc optimistisch in die Zukunft blickt, belegt die derzeitige Entwicklung des Unternehmens: Seit vergangenem März ist die Mitarbeiterzahl von 75 auf über 150 gestiegen und speziell für die Serienfertigung wurde ein zweites Werk mit nahezu identischer Ausstattung errichtet. „Wir mussten die Fertigungskapazitäten erhöhen, um weiterhin strukturiert und flexibel arbeiten zu können“, begründet Thorsten Lengwenus den naheliegenden Entschluss. Außerdem gebe es einen erkennbaren Trend in der Industrie: „Carbon wird im Automobilbau zunehmend interessanter als Alternative zu Aluminium.“ Das leichte Material könne beispielsweise das hohe Gewicht der Batterien in Elektrofahrzeugen ein wenig kompensieren.

Der Cutter erzeugt die Schablonen für die späteren Teilstücke aus Carbon, die in die entsprechende Form laminiert werden.

Im Bereich Motorsport herrscht bei ubc ebenfalls Optimismus: Die Fertigung für den Porsche 919 Hybrid wird auch in der kommenden Saison der LMP1-Klasse fortgesetzt. Schließlich ist die Motivation für jeden Zulieferer des Rennstalls besonders hoch, wie der Teamleiter CNC wohl stellvertretend für das gesamte Team sagt: „Es ist schon etwas Besonderes zu wissen, dass man am Erfolg auf der Strecke unmittelbar beteiligt ist.“

Das laminierte Carbon-Bauteil, hier der Kofferraumdeckel des Porsche GT3 RS, wird in einer Form vakuumiert und in der Autoklave unter Druck und Hitze gepresst.

DMG MORI und Porsche

Im Bereich Assembly erfolgen unterschiedliche Nachbearbeitungsschritte oder auch Reparaturen von Carbon-Bauteilen.

DMG MORI ist seit 2014 exklusiver Premium-Partner des Porsche Teams in der FIA Langstrecken-Weltmeisterschaft WEC. Die Partnerschaft von DMG MORI und Porsche basiert auf den Gemeinsamkeiten von Tradition, Präzision und Technologieführerschaft mit globaler Präsenz.

In DMG MORI hat Porsche dabei einen Technologiepartner gefunden, der als Innovationsführer im Werkzeugmaschinenbau einen Beitrag zum Erfolg des Rennstalls leistet. DMG MORI unterstützt Porsche in doppelter Funktion: Zum einen als langjähriger Maschinenlieferant der Unternehmen, die für den Rennstall die hochwertigen Fahrzeugkomponenten herstellen. Zum anderen hat der Werkzeugmaschinenhersteller bei DECKEL MAHO Seebach im Laufe der Saison 2014 eine Teilefertigung aufgebaut, die eine wachsende Palette an Bauteilen für den Porsche 919 Hybrid entwickelt und herstellt. Das hierfür aufgebaute „Porsche Motorsport CNC Competence Center“ steht dabei für Präzision, Flexibilität und den Transfer innovativer Technologien. Es geht hierbei darum, intelligente Fertigungslösungen für anspruchsvolle Bauteile zu entwickeln. Der Fokus richtet sich hierbei explizit auf den langfristigen Technologietransfer als zentraler Eckpfeiler für den nachhaltigen Erfolg.

Im Bereich Assembly erfolgen unterschiedliche Nachbearbeitungsschritte oder auch Reparaturen von Carbon-Bauteilen.