Presse

Thermoplastische Composites vollautomatisch Spritzgießen

20.09.2012
Hochwertige Produktionslösungen von KraussMaffei für endlosfaserverstärkte Leichtbauteile mit thermoplastischer Matrix

(München, 20. September 2012) Auf der erstmals statt findenden Messe ITHEC im Bremen präsentiert KraussMaffei sein Verfahrensübergreifendes Know-how an Maschinen- und Prozesstechnik mit Schwerpunkt auf thermoplastischen Kunststoffen. Von der Bauteilentwicklung, der Vorserie, über die Bauteilprüfung bis hin zur Serienfertigung und Nachbearbeitung profitieren die Kunden von der Betreuung aus einer Hand.
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Thermoplastische Faserverbunde verändern Autos grundlegend  

Zug um Zug werden heute faserverstärkte Bauteile in Serienfahrzeuge integriert, um systematisch das Wissen über die Composites aufzubauen. Dabei punkten die Thermoplaste dank ihrer kurzen Zykluszeiten, der Schweißbarkeit und der möglichen Funktionsintegrationen, bei der ein Bauteil gleich mehrere Zusatzfunktionen übernehmen kann. Neben immer besseren Thermoplasten als Matrixwerkstoffe tun sich neue Produktionsmethoden und sogar Konstruktionsprinzipien auf. „Der Wandel, der sich in der Automobilindustrie - aber auch im Flugzeugbau und anderen Branchen vollzieht ist spannend wie ein Krimi“, betont Martin Würtele, Leiter Technologieentwicklung bei KraussMaffei. „Der Übergang von Stahl- und Aluminiumblechen auf faserverstärkte Thermoplaste ist viel mehr als ein Werkstoffwechsel. Die Konstrukteure müssen die Chancen suchen, wie sie mithilfe von Hochleistungsverbunden durch werkstoffgerechte Konstruktion funktionelle Verbesserungen erzielen können." Beispielsweise können an ein tragendes thermoplastisches CFK-Teil – gefertigt aus einem Organoblech – im Spritzgießverfahren noch Verrippungen und zugleich weitere Integrations- und Funktionselemente mit angespritzt werden. Einen Überblick über faserverstärkte Hochleistungsverbunde bietet KraussMaffei auf der ITHEC 2012 am 29./30. Oktober 2012 in Bremen.

Anwendungen beeinflussen die Materialauswahl

Auch heute noch denken viele Leute an die klassischen CFK-Bauteile aus Karbonfasern in einer Epoxidharzmatrix, wenn der Begriff „Composites“ fällt. Für KraussMaffei ist dieses Feld jedoch sehr viel breiter. “Bei reaktiven Werkstoffen sehen wir auch Polyurethan (PUR) und Guss-Polyamide als alternative Matrixwerkstoffe, bei thermoplastischen Werkstoffen haben sich PA und PP bewährt” erläutert Erich Fries, Leiter der Business-Unit Composites / Surfaces, in der KraussMaffei seine Kompetenz über alle Leichtbautechnologien über die gesamte Prozesskette und Materialsysteme gebündelt hat. “In diesem dynamischen Entwicklungsumfeld lässt sich noch kein eindeutiger Trend erkennen, sicher aber ist: Die Entwicklungen sind noch nicht abgeschlossen”. Je nach Anforderung an mechanische Festigkeit oder den Bauteilpreis, kommen als Verstärkungsmaterial alle mehr oder weniger gängigen Fasertypen und -arten in Frage.

Anhaltender Erfolgskurs für RTM-Verfahren

Das HD-RTM-Verfahren hat sich in vielen Anwendungsbereichen zur Herstellung von Composites mit Karbonfaser bereits für in der Vorserienfertigung bewährt und hält nun Einzug in die Großserie. “Mit unserem Know-how und unserer hochwertigen Maschinentechnik setzen wir neue Maßstäbe im Automobilmarkt”, so Fries. “Unsere Anlagen stehen mittlerweile bei zahlreichen namhaften Produzenten der Automobil- und Nutzfahrzeugindustrie und wir werden sehr frühzeitig in die neuen Entwicklungen eingebunden, da wir in jedem Schritt der Prozesskette zur Lösung beitragen können”. Bei der Großserienfertigung in Hochtechnologiebranchen gewinnt  des HD-RTM Verfahren weiter an Bedeutung. Die Entwicklung der Verfahren ist allerdings noch lange nicht am Ende angekommen. Die sehr komplexen Anforderungen aus geforderten Stückzahlen, automatisierten Prozessen, günstigen Materialkosten und möglichst großer Gewichtseinsparung am Bauteil führen zu vielen Varianten. Seit kurzem stehen die Harzinjektions-Verfahrensvarianten Compression-RTM und Wetmolding zur Verfügung wobei jedes spezifische Vorteile aufweist. Beim Wetmolding beispielsweise können auch Karbonfasern als Schnittware, dem Verschnitt bei der Preformherstellung, recycelt werden. Zuverlässige Partnerschaften bilden die Grundlage für eine effiziente Umsetzung dieser Entwicklungen. KraussMaffei bietet im Rahmen seiner Kooperation mit der Dieffenbacher GmbH Komplettanlagen an, die von der Abwicklung der Kohlefaser bis zum einbaubereit nachbearbeiteten Teil den gesamten Herstellungsprozess bedienen.

 
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