Mit über vier Jahrzehnten Erfahrung in der Nutzung von Carbonfaser als Schlüsseltechnologie für Leichtbau, hohe Performance und strukturelle Festigkeit hat McLaren maßgebliche Entwicklungen im Rennsport und der Automobilindustrie vorangetrieben. McLaren hat das Material nicht nur zum Standard in der gesamten Formel-1-Welt gemacht, sondern es auch erfolgreich auf die Straße gebracht. Jedes einzelne McLaren Modell basiert auf einem Carbonfaser-Monocoque – eine Konstruktion, die nicht nur extreme Stabilität und Leichtigkeit bietet, sondern auch die Performance maximiert. Darüber hinaus nutzt McLaren die Vorteile dieses leichten, starken und langlebigen Materials konsequent in Karosseriestrukturen und aerodynamischen Systemen, um kompromisslose Fahrdynamik und maximale Leistung zu ermöglichen.
Kurz gesagt
- McLaren Automotive hat als weltweit erstes Unternehmen eine Fertigungstechnologie aus der Luft- und Raumfahrtindustrie für die Serienproduktion von Supersportwagen adaptiert
- Im McLaren Composites Technology Centre (MCTC) in Sheffield, UK, kommt die neue Automated Rapid Tape (ART)-Produktionstechnologie zum Einsatz. Diese ermöglicht die Herstellung von McLaren ART Carbon-Faserstrukturen, die durch fortschrittliche strukturelle Optimierung noch leichter, steifer und widerstandsfähiger sind – bei gleichzeitig geringerem Materialabfall
- Die feste Tragfläche innerhalb des aktiven Frontflügels des neuen McLaren W1 besteht aus einer McLaren ART Carbon-Faserstruktur, die mit dieser innovativen Technik gefertigt wurde
- Zukünftige McLaren Modelle werden Carbonfaser-Monocoques nutzen, die ART Carbon-Fasern in ihre Struktur integrieren
Nun hat McLaren Automotive eine weltweit einzigartige Anwendung eines hochmodernen, spezialisierten Fertigungsprozesses für die Automobilindustrie entwickelt. Diese Innovation markiert einen bahnbrechenden Fortschritt in der Carbonfaser-Technologie und hebt die besten Eigenschaften des Materials auf ein völlig neues Level – mit entscheidenden Vorteilen für zukünftige McLaren Modelle.
Die Luft- und Raumfahrtindustrie setzt ultrapräzise Fertigungsmethoden ein, um maßgeschneiderte Carbonfaserstrukturen für die neueste Generation von Passagierflugzeugen und Kampfflugzeugen herzustellen – insbesondere für große, kritische Bauteile wie Rümpfe und Tragflächen. Statt der herkömmlichen, manuellen Verarbeitung mit vorimprägnierten Materialien werden dabei robotergeführte Composite-Tapes schichtweise aufgetragen. McLaren hat eine schnellere, „High-Rate“-Version dieses Fertigungsprozesses entwickelt und in die Produktionskapazitäten des McLaren Composites Technology Centre (MCTC) in Sheffield, UK, integriert.
Diese innovative Technologie trägt den Namen Automated Rapid Tape (ART) und ermöglicht es, McLaren Straßenfahrzeuge mit Carbonfaserstrukturen auszustatten, die noch leichter, steifer und stabiler sind – und das mit höherer Fertigungspräzision, reduzierten Materialabfällen und maximaler Konsistenz von Bauteil zu Bauteil. Die resultierenden McLaren ART Carbonfaser-Bauteile unterscheiden sich zudem optisch von herkömmlich zugeschnittenen, vorimprägnierten Carbonfaserkomponenten.
McLaren revolutioniert dabei die in der Luftfahrt bewährte Technik des robotergeführten Schichtens von Composite-Tapes grundlegend. Statt herkömmlicher robotischer Greifarme nutzt das Automated Rapid Tape (ART)-Verfahren eine speziell entwickelte Maschine mit einem festen Auftragkopf und einem rotationsfähigen, sich schnell bewegenden Fertigungsbett. Diese Innovation ermöglicht eine deutlich schnellere Herstellung, die speziell auf die Anforderungen der Automobilindustrie und eine effiziente Serienproduktion von Carbonfaserbauteilen ausgelegt ist.
Größere Designfreiheit für Ingenieure
McLaren ART ermöglicht eine maßgeschneiderte Faserplatzierung, wodurch völlig neue Konstruktionsmöglichkeiten entstehen, die mit herkömmlichen Methoden nicht realisierbar wären – insbesondere in Bezug auf Lastaufnahme und Steifigkeitsanforderungen. Diese Technologie fördert Innovationen, indem sie Ingenieuren erlaubt, sich von den Einschränkungen einheitlicher Materialeigenschaften zu lösen.
Durch die gezielte Ausrichtung der Fasern innerhalb des Verbundmaterials kann eine anisotrope Steifigkeit erreicht werden – das bedeutet, dass die Steifigkeit in bestimmten Richtungen gezielt erhöht werden kann, während in anderen Bereichen Flexibilität erhalten bleibt. Dadurch eröffnen sich völlig neue Möglichkeiten für die Entwicklung hochbelasteter, komplexer Aerodynamikkomponenten.
Carbonfaserstrukturen mit weniger Materialabfall
Durch den präzisen Auftrag vorgegebener Längen von trockenen Composite-Tapes bei der Fertigung von McLaren ART Carbonfaserbauteilen wird die Entstehung unregelmäßig geformter Verschnittreste, die nicht wiederverwendet werden können, erheblich reduziert. Bis zu 95 % des eingesetzten Rohmaterials gelangen tatsächlich in das Endprodukt, was den Materialverlust auf ein Minimum beschränkt. Der automatisierte Prozess verringert zudem Positionsungenauigkeiten und Materialverluste, die durch manuelle Fehler entstehen können. Dadurch bleibt der Lagenaufbau stets innerhalb der definierten Design-Toleranzen, was wiederum die Anzahl der Ausschussteile reduziert. Dank der Automatisierung des Automated Rapid Tape (ART)-Verfahrens werden Prozessparameter in Echtzeit überwacht und kontrolliert, wodurch eine gleichbleibend hohe Qualität der Bauteile gewährleistet wird.
Ermöglicht eine breitere Nutzung von Carbonfaser
Die Automated Rapid Tape (ART)-Technologie bietet erhebliche Vorteile in Bezug auf Fertigungszeit und Kostenreduktion, wodurch eine noch umfassendere Nutzung von Carbonfaser in verschiedenen Bereichen eines Fahrzeugs möglich wird. Über das Carbon-Monocoque hinaus eröffnet sich das Potenzial für eine breitere Anwendung von ultraleichten Karosserieteilen aus McLaren ART Carbon, die dadurch kosteneffizienter und leichter realisierbar werden.
Dies ist keine Zukunftstechnologie – sie ist bereits in die McLaren Produktionsprozesse integriert. Eine Prototyp-Anlage für Hochgeschwindigkeits-Carbonfaserauftrag wurde im McLaren Composites Technology Centre (MCTC) installiert. Diese erste Implementierung der Automated Rapid Tape (ART)-Technologie wird 2025 auf eine industrielle Produktionsanlage skaliert, um die Fertigungskapazität weiter zu steigern.
Das erste McLaren Modell, das mit McLaren ART Carbon ausgestattet ist, ist der neue Ultimate-Supersportwagen – und das nächste Modell in der legendären „1“-Reihe: der McLaren W1. Die feste Tragfläche innerhalb des aktiven Frontflügels, ein essenzieller Bestandteil des aerodynamischen Konzepts des Fahrzeugs, das bis zu 1.000 kg Abtrieb erzeugen kann, besteht aus McLaren ART Carbon. Dank des Automated Rapid Tape Verfahrens ist das Bauteil um bis zu 10 % steifer als ein vergleichbares, vorimprägniertes Carbonfaserteil – eine signifikante Verbesserung angesichts seiner tragenden Funktion im Aerodynamikpaket des Fahrzeugs. Weitere Komponenten aus ART Carbon werden für die Serienproduktion des W1 in Betracht gezogen.
Die Automated Rapid Tape Fertigungsmethode und ART Carbon-Strukturen eröffnen zudem enorme Möglichkeiten für die nächste Generation von Carbonfaser-Architekturen. Die Integration dieser Technologie in ein ultraleichtes, extrem stabiles Carbonfaser-Monocoque – gefertigt mit minimalem Materialabfall – könnte das Fundament der nächsten McLaren Supersportwagen-Generation bilden und wird bereits aktiv geprüft.