Presse

T-RTM: Die perfekte Kombination

15.06.2016
– KraussMaffei präsentiert auf der K 2016 Thermoplastisches Resin Transfer Molding (T-RTM)
– Demonstrator in Hybrid-Bauweise: Fasern, Kunststoff und Metall
– Vorteile bei Fasergehalt, Zykluszeit, Recyclingfähigkeit
– Konturnahe Fertigung (Near-Net-Shape) minimiert Material- und Prozesskosten
T-RTM: Die perfekte Kombination - Picture Main

(München, 15. Juni 2016) Endlosfasern, kurze Zykluszeiten, Schweiß- und Recyclingfähigkeit. Das Verfahren T-RTM von KraussMaffei vereint die Vorteile von Reaktionstechnik, thermoplastischen Werkstoffen und der Formgebung im Spritzpress-Verfahren (Resin Transfer Molding, RTM) ­– und bietet deshalb die perfekte Kombination für den modernen Leichtbau. KraussMaffei zeigt auf der K 2016 in Düsseldorf (19. bis 26. Oktober, Halle 15, Stand B27/C24/C27/D24) die Herstellung eines automobilen Faserverbund-Strukturbauteils mit Metalleinlegern unter Serienbedingungen. Mehrmals täglich werden am Messestand Rahmen für die Dachschale des Sportwagens Roding Roadster R1 entstehen.

T-RTM in Kürze

Ein vorgeformtes Halbzeug aus Faserlagen wird in einem Presswerkzeug mit Caprolactam infiltriert, das unmittelbar zuvor aus zwei Komponenten (Caprolactam-Grundstoff plus Aktivator beziehungsweise Katalysator) aufgeschmolzen und gemischt wurde. In einer chemischen Reaktion härtet es in der Kavität zum Thermoplast Polyamid 6 aus. „Der Roadster-Dachrahmen basiert auf einer hybriden Bauweise aus Fasern in Verbindung von Kunststoff und Metall. Bei der Herstellung auf dem KraussMaffei Messestand der K 2016 dauert der Vorgang nur rund zwei Minuten. Die Anlage zielt auf Großserienprojekte und ist für den Mehr-Schicht-Betrieb ausgelegt“, ergänzt Erich Fries, Leiter der Business Unit Composites/Oberflächen bei KraussMaffei.

Die Vorzüge von T-RTM erschließen sich im Vergleich mit den Nachbarverfahren der Kunststoffverarbeitung, etwa dem bekannten RTM mit Epoxidharz oder Polyurethan (PUR). Dank seiner niedrigen Viskosität von nur fünf Millipascalsekunden (mPA·s) – ähnlich wie Wasser – durchdringt das Matrixmaterial Caprolactam das Fasergelege auch bei geringen Werkzeug-Innendrücken. So genügt bei der Messeanwendung eine Schließkraft von circa 350 Tonnen, was geringe Investitions- und Energiekosten bedeutet. Zudem sind durch die große Fließfähigkeit niedrige Mindestwandstärken und ein hoher Faservolumengehalt um die 60 Prozent möglich.

Weniger Materialverbrauch und einfachere Nachbearbeitung

Durch einen sogenannten Near-Net-Shape Ansatz, also einer konturnahen Fertigung, reduziert sich die Materialeinsatzquote von Kunststoff und den teuren Carbonfasern. Das reduziert die Materialkosten. Zudem minimieren sich auch die Nachbearbeitungsschritte. Während bei nicht endkonturnahen Prozessen das Bauteil zum Beispiel durch Fräsen vom Randbereich getrennt werden muss, löst es sich beim ausgewählten Bauteil über einen thermoplastischen Abreißrand aus der Form. Neben dem Near-Net-Shape-Ansatz führt das Multi-Preformkonzept zu einer weiteren Reduktion des Faserverschnittes und ermöglicht zudem eine (sektionsweise) belastungsgerechte Faserarchitektur.

Gegenüber den dreidimensional vernetzenden Duroplasten bieten die kettenförmig aufgebauten Thermoplaste zudem ein Alleinstellungsmerkmal: Sie lassen sich erneut erwärmen und umformen, was sie schweiß- und recyclingfähig macht. Das Material des Dachrahmens kann regranuliert und mit seinem Faseranteil für die Herstellung von Teilen im Spritzgießverfahren genutzt werden.

Auch die mechanischen Eigenschaften von PA6 sind für Strukturbauteile interessant. Der Thermoplast verfügt über eine höhere Schlagzähigkeit und zeigt ein duktileres Bruchverhalten als Duroplaste, das heißt vor einem Bruch können Kräfte durch die Verformung des Materials absorbiert werden.

Vergleicht man T-RTM mit dem Spritzgießen, dem klassischen Einsatzgebiet von Thermoplasten, so zeigt es seine Vorteile ebenfalls beim hohen Fasergehalt sowie der niedrigen Viskosität, durch die Teile mit sehr geringen Wandstärken hergestellt werden können.

„T-RTM stellt für Strukturbauteile eine sinnvolle Ergänzung zu bisher bekannten RTM-Technologien dar und KraussMaffei nutzt hier seine umfassende Expertise in der Kunststoffverarbeitung. Als einziger Anbieter am Markt fertigt KraussMaffei sowohl Misch- und Dosiertechnik wie auch Pressen kleiner 1000 Tonnen im eigenen Haus und kann so die Entwicklung des gesamten Systems vorantreiben,“ so Fries. Eine aktuelle Innovation, die bis zur K 2016 abgeschlossen sein wird, zielt darauf, den Aufschmelzprozess noch bedarfsgerechter (on demand) zu gestalten, um die Materialalterung positiv zu beeinflussen.

An der Fertigung des Technologiedemonstrators Roding Roadster R1 waren neben KraussMaffei folgende Entwicklungspartner involviert: Forward Engineering (Bauteildesign, Hybridkonzept), Alpex Technologies GmbH (T-RTM-Werkzeug), Dieffenbacher (Herstellung der Preforms/Handling), Saertex (Fasergelege), Henkel (Verklebung), Handtmann (Aluminium-Einleger), TUM / LCC (Faserauswahl) und Keller (Absaugtechnik).

KraussMaffei auf der K 2016, Halle 15, Stand B27/C24/C27/D24

 
T-RTM: Die perfekte Kombination - Picture 1
T-RTM: Die perfekte Kombination - Picture 2

Diese Internetseite der Kraussmaffei Technologies GmbH verwendet Cookies. Damit gestalten wir die Nutzung unseres Angebots für Sie noch komfortabler. Wenn Sie fortfahren, ohne Ihre Browser-Einstellungen zu ändern, erklären Sie sich mit der Nutzung von Cookies einverstanden. Die vollständige Nutzung dieser Website kann mit deaktivierten Cookies nicht gewährleistet werden.

OK