Handlaminat und Infusion sind ideal für Einzelstücke und Kleinserien – aber zu langsam, wenn Zehntausende Teile pro Jahr gebraucht werden. Für die Großserie gibt es geschlossene Formverfahren, die in Minuten statt Stunden produzieren und beidseitig glatte Oberflächen liefern. Drei Namen prägen dieses Feld: HP-RTM, SMC und BMC.

Schnitt durch ein beheiztes Presswerkzeug im Hub: Der mittig eingelegte SMC-Zuschnitt fließt unter dem schließenden Oberwerkzeug nach außen in die Kavität, Pfeile zeigen den Fließweg.
Fließpressen von SMC: Der Zuschnitt wird mittig eingelegt und füllt unter Druck und Wärme die gesamte Kavität – die Basis der Composite-Großserie.KI-generiert

Die Verfahren im Überblick

  • HP-RTM (Hochdruck-RTM): trockene Faserpreforms werden in eine geschlossene Form gelegt, dann wird Harz unter hohem Druck eingespritzt. Taktzeiten von rund fünf Minuten sind erreichbar – gegenüber 30 bis 60 Minuten beim klassischen RTM.
  • SMC (Sheet Moulding Compound): eine teigartige, mit Fasern vorgemischte Pressmasse in Mattenform wird in der heißen Form verpresst.
  • BMC (Bulk Moulding Compound): ähnlich wie SMC, aber als formbare Masse – gut für komplexe, kleinere Bauteile.

SMC- und BMC-Pressteile härten typischerweise in 5 bis 10 Minuten aus. Der gemeinsame Vorteil: geschlossene, beheizte Werkzeuge sorgen für reproduzierbare Maße, geringe Emissionen und zwei saubere Sichtseiten.

Warum vor allem die Autoindustrie treibt

Die Großserie ist die Domäne des Automobilbaus. HP-RTM, SMC und BMC liefern Karosseriepaneele, Hauben, Kotflügel, A-Säulen, Crashstrukturen und zunehmend Batteriegehäuse für E-Fahrzeuge. Hier verbinden sich Leichtbau, kurze Taktzeiten und CO₂-Argumente – ein wichtiger Hebel für die Elektromobilität. Wie weit Sensorik und Digitalisierung diese Prozesse zusätzlich verbessern, zeigt das Dossier zu RTM 4.0.

Die SMC-Prozesskette: vom Halbzeug zum Pressteil

SMC entsteht in zwei getrennten Stufen. Zuerst das Halbzeug – ein vorgefertigtes Zwischenprodukt in Mattenform: Eine Anlage trägt Harzpaste aus Polyesterharz, Füllstoffen und Additiven auf eine Trägerfolie auf, streut geschnittene Glasfasern darüber und deckt alles mit einer zweiten beharzten Folie ab. Die aufgewickelte Bahn reift danach mehrere Tage im Lager: Ein Eindickmittel wie Magnesiumoxid lässt das Harz gezielt zäher werden, bis die Matte lederartig fest und gut handhabbar ist.

Erst dann folgt die Formgebung: Zuschnitt der Matte, gezieltes Platzieren des Stapels im heißen Werkzeug, Verpressen. Beim Fließpressen fließt die Masse unter Druck bis in die letzten Winkel der Kavität – so heißt der Formhohlraum – und füllt dabei auch Rippen und Schraubdome. Typische Verarbeitungswerte liegen bei 140–160 °C Werkzeugtemperatur und Pressdrücken von 20–250 bar.

BMC unterscheidet sich vor allem in der Halbzeugform: eine knetbare Masse mit kürzeren Fasern statt einer Matte. Sie lässt sich pressen, vor allem aber spritzgießen – ähnlich wie ein Thermoplast, nur dass die Masse im heißen Werkzeug dauerhaft aushärtet. Das prädestiniert BMC für kleine, geometrisch komplexe Teile in hohen Stückzahlen, bei denen Detailtreue und Maßhaltigkeit wichtiger sind als maximale Festigkeit.

HP-RTM folgt einer anderen Logik: Der Verbund entsteht erst im Werkzeug. Trockene Faserlagen werden zugeschnitten und zur Preform umgeformt, dem vorgeformten Rohling in Bauteilkontur. Nach dem Einlegen schließt die Presse, ein Hochdruck-Mischkopf vermischt Harz und Härter unmittelbar vor der Injektion – die hochreaktive Mischung füllt die Kavität in Sekunden und härtet in wenigen Minuten aus. Institute wie das Fraunhofer ICT haben das Preforming weitgehend automatisiert, damit die kurze Presszeit nicht am Handling verloren geht.

Werkzeuge und aktuelle Serienbeispiele

  • Stahl statt Laminierform: bearbeiteter, oft polierter Werkzeugstahl mit Auswerfern und exakten Führungen, ausgelegt auf viele tausend Pressungen.
  • Beheizung: Temperierkanäle halten die Form konstant auf Betriebstemperatur – die Werkzeugwärme startet die Aushärtung und bestimmt die Taktzeit mit.
  • Tauchkanten: umlaufende, eng geführte Scherkanten, mit denen das Werkzeugoberteil beim Schließen in das Unterteil eintaucht. Sie halten die fließende Masse in der Kavität und sorgen für nahezu gratfreie Bauteilränder.

Das wichtigste Serienthema sind derzeit Batteriegehäuse für E-Fahrzeuge. Gehäuse aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff sparen laut SGL Carbon bis zu 40 Prozent Gewicht gegenüber Aluminium oder Stahl; zudem leitet Faserverbund Wärme deutlich schlechter als Metall und lässt sich flammhemmend einstellen – im Brandfall ein Sicherheitsgewinn. SGL nennt Serienverträge unter anderem mit der BMW Group, Teijin Automotive setzt bei Deckel und Wanne seiner Multi-Material-Gehäuse auf strukturelles, flammhemmendes SMC.

Auch an der sichtbaren Außenhaut hat SMC aufgeholt. Low-Density-SMC ersetzt einen Teil des mineralischen Füllstoffs durch behandelte Glashohlkugeln und senkt die Dichte von klassisch rund 1,9 auf 1,2 Gramm pro Kubikzentimeter – bei Class-A-Qualität, also der lackierfähigen Sichtoberfläche einer Pkw-Außenhaut. Serienbeispiel ist die Chevrolet Corvette: Ab dem Modelljahr 2016 bestanden 21 Karosseriebaugruppen wie Türen, Heckdeckel und Kotflügel aus dem Leichtmaterial TCA Ultra Lite – rund 9 Kilogramm leichter als das Vorgängermaterial.