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Entwicklungen, neue Werkstoffe & Verlässlichkeit über Jahrzehnte

by Martin Hintsteiner

Die Entwicklung militärischer Ausrüstung und Evaluierung neuer Materialien kann mehrere Jahre dauern und ist durchaus kostenintensiv. Um neue Technologien sowie Verfahren für Bauteile in der Sicherheitstechnik zu etablieren sind weiters umfangreiche Tests notwendig. Dies ist einer der Gründe, warum Zulieferer in die Verteidigungsindustrie oft an bestehenden Verfahren festhalten. In diesem Artikel möchten wir ihnen die Vorteile eines Partners vermitteln, der sich auf militärische Nischenprodukte spezialisiert hat, besonders im Hinblick auf Neuentwicklungen.

Kunststoff Militär

Metalle, wie Stahl und Aluminium-Legierungen, galten lange als Antwort auf die Anforderungen der Wehrtechnik. Wer jedoch langfristig erfolgreich sein und bleiben will, sollte sich den neuen Technologien nicht verschließen. Zeiten und Anforderungen ändern sich, neue Standards werden geschaffen und die Konkurrenz schläft nicht. 

Inhaltsverzeichnis:

  1. Entscheidungsfaktor Branchenwissen
  2. Engineering + Entwicklung
  3. Invest in den Formenbau
  4. Formteile aus Kunststoff
  5. Strukturbauteile aus Carbon
  6. Lieferanten + Liefertreue
  7. Fazit

Entscheidungsfaktor Branchenwissen

Die Verteidigungsbranche setzt ein hohes Maß an fachlichem Wissen voraus. Kenntnisse bzw. Erfahrungen mit internationalen Militärvorschriften (NATO-, STANAG-, MIL-Spezifikationen) müssen eingehalten werden, bei neuen Innovationen, Entwicklungen und Materialien muss bereits im Vorfeld analysiert werden, ob diese den geltenden oder zukünftigen Regularien entsprechen. Lieferanten mit langjähriger Erfahrung im militärischen Bereich vermeiden vorab Fehler und verkürzen dadurch wesentlich die Entwicklungsdauer sowie -kosten. Unternehmen, die einen starken Fokus auf wehrtechnische Anwendungen gelegt haben, agieren stets professionell, erfüllen behördliche Auflagen und können von ihrem langjährigen Erfahrungsschatz profitieren.

Engineering + Entwicklung

Die Wehrtechnik steht kurz vor der materialtechnischen Revolution, welche zu stärkeren, leichteren und beständigeren Komponenten führen soll. Die frühzeitige Einbindung von Spezialisten ist der Schlüssel zum Erfolg, jedoch muss dieser eine Vielfalt an Technologien beherrschen. Ob das Gehäuse einen EMV-Schutz aufweisen muss oder die Instrumententafel bei einer Detonation nicht splittert hängt ganz von den Materialeigenschaften ab. Diese wiederum werden mit unterschiedlichen Herstellungsverfahren gefertigt. Eine Vielzahl an Materialien sind für die Wehrtechnik geeignet jedoch muss die Konstruktion dementsprechend ausgelegt sein.Faserverbundbauteil mit EMV-Eigenschaften

Abbildung 1: elektromagnetische Abschirmung  (EMV)

Invest in den Formenbau

Die Verteidigungsindustrie hat den Mehrwert von Kunststoffen gegenüber Metallen bereits erkannt. Da die Stückzahlen der Bauteile jedoch durchaus überschaubar sind, lassen sich die Werkzeugkosten bzw. die Investition in teure Stahlformen nicht umlegen. Ein Großteil der Projekte für die Verteidigungsindustrie benötigen keinen Werkzeug- oder Formenbau mit einer Ausbringungsmenge von 50.000+ Stück. Durchschnittlich werden 50 bis 1000 Formteile jährlich geordert, die Lieferfähigkeit muss dennoch über Jahrzehnte gewährleistet sein. Für auf wehrtechnische Anwendungen spezialisierte Unternehmen ist es daher selbstverständlich, dass Werkzeuge über lange Zeit gelagert werden müssen.

Werkzeugbau Kleinserien

Abbildung 2: Geöffnetes Werkzeug für eine Kleinserie von ca. 1.500 Stück

Gemessen am Life-Cycle der Bauteile werden meist um die 10.000 Stück angeschafft. Größtenteils werden Werkstoffe wie Polymerbeton, Aluminium-Ureol oder CFK für die Formen verwendet. Dies bedeutet eine immense  Zeitersparnis und  geringe Kosten in der Herstellung. Auch das Rüsten der Werkzeuge ist wesentlich einfacher und ermöglicht daher eine wirtschaftliche Fertigung auch bei kleinen Abrufmengen.

Formteile aus Kunststoff

Kunststoffe in der Wehrtechnik müssen stabil und robust sein, gleichzeitig aber „intelligent“ nachgeben um den Soldaten in gefährlichen Situationen bestmöglichen Schutz zu bieten. Um den Anforderungen im militärischen Umfeld gerecht zu werden, ist es schon zu Projektbeginn notwendig, zu wissen welches Material für den speziellen Einsatzzweck geeignet ist. Für die Evaluierung der wirtschaftlichsten Technologie ist die Stückzahl bzw. Abrufmenge maßgeblich.

Innenverkleidung für geschütztes Fahrzeug

Abbildung 3: Herstellung einer Innenverkleidung für ein geschütztes Fahrzeuges

Strukturbauteile aus Carbon

Jedes Kilo, das bewegt werden muss, kostet Energie! Verbundwerkstoffe sind zukunftsfähig und aus einer modernen Welt nicht mehr wegzudenken. Waffen, Akkupacks oder mobile Funktechnik werden teilweise im Fußmarsch zum Einsatzort transportiert. Leichtbau lässt sich nur äußerst schwer mit metallischen Werkstoffen realisieren. Der Gewichtsvorteil von CFK gegenüber Aluminium liegt bei rund 50%. Verbundwerkstoffe ermöglichen neue innovative Ansätze und sind aus wirtschaftlicher und technischer Sicht wie geschaffen für die moderne Wehrtechnik.

Soldat im Außeneinsatz mit Leichtbaukomponenten

Abbildung 4: Neuartige, ergonomische und gewichtsoptimierte Kommunikationssysteme

Lieferanten + Liefertreue

Bahnt sich ein neues Projekt an bzw. werden bei einem neuen Lieferanten Bauteile angefragt, ist es wichtig, diesen über Besonderheiten der Branche aufzuklären. Einen klaren Vorteil verschaffen sich hier jene Zulieferer, die bereits jahrelange Erfahrung in der Branche gesammelt haben und auf wehrtechnische Anwendungsfälle spezialisiert sind. Oft ist es sinnvoll, den zukünftigen Lieferant bereits in die Entwicklungsphase mit einzubeziehen, um bei der richtigen Vorgehensweise einen absoluten Kostenvorteil zu erzielen.

Wehrtechnik-2-1

Das Problem was bei den meisten Zulieferern auftritt ist die Zeitspanne und die daraus resultierende Abrufmenge. Wenn zum Beispiel ein neues Einsatzfahrzeug entwickelt wird und die ersten Feldversuche und Qualifikationen stattfinden sollte der Serienlieferant bereits die ersten Bauteile fertigen. Dabei muss dieser berücksichtigen, dass das ausgewählte Material auch nach Jahrzehnten noch bezugsfähig sein muss. Von den ersten Prototypen bis zum qualifizierten Serienbauteil sind 5 bis 10 Jahre keine Seltenheit. Eine lückenlose und nachvollziehbare Dokumentation (Video-Dokumentation) über den Herstellungsprozess ist ein absolutes Muss. Trotz alledem werden in der Europäischen Union Materialien neuen Verordnungen unterzogen und dies kann gravierende Auswirkungen auf das dazumal qualifizierte Material haben. Damit dies in Zukunft nicht zum Problem wird ist es wichtig einen gewissen „Weitblick“ zu entwickeln und die dementsprechenden Lieferanten bzw. Rohstoffe fachgerecht bewerten.

Fazit

Eine partnerschaftliche Zusammenarbeit ist der Schlüssel zum Erfolg und wird zukünftig immer bedeutender. Durch die frühzeitige Einbindung des richtigen Lieferanten werden Kosten gespart und technologische Vorteile gegenüber dem Wettbewerb gesichert. Lieferanten mit wenig Branchenerfahrung sind ausführlich zu prüfen, um sicherzustellen, dass das erforderliche Know-How für ein erfolgreiches Projekt vorhanden ist. Der sichere Weg geht über Zulieferer mit langjähriger Branchenerfahrung und komplexem Wissen für den geplanten Anwendungsfall. Besonders im militärischen Sektor ist gegenseitiges Vertrauen und ein langer Atem das oberste Gebot um Spitzentechnologien weiter auszubauen und so langfristige Erfolge zu sichern.

Kleinserie Composites Defence

Martin Hintsteiner

Geschäftsführer HINTSTEINER GROUP Experte Carbontechnik & Kunststofftechnik

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Carbon CFK Autoklaventechnik Herstellung.jpg

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