Leichtbau

Die Herstellung von Bauteilen aus Organoblechen mit Verstärkungsfasern aus Glas-, Carbon- oder Aramidfasern gewinnt insbesondere beim Leichtbau zunehmend an Bedeutung. Für die wirtschaftliche Verarbeitung der Faser-Matrix-Halbzeuge entwickeln wir gemeinsam mit Partnern einstufige Verarbeitungsprozesse.

Unidirektionale Tapes (UD-Tapes) sind thermoplastische Composites mit Endlosfaserverstärkung, mit denen sich besonders belastete Bereiche von Bauteilen gezielt verstärken lassen. Damit hergestellte, maßgeschneiderte Organobleche lassen sich als Einlegeteile im Spritzgießen zu tragenden und hoch belastbaren Strukturbauteilen weiterverarbeiten.

Naturfasern wie Hanf, Sisal, Kokos, Jute, Flachs und andere kommen als nachwachsende Rohstoffe aus ökologischen Gesichtspunkten sowie aufgrund ihrer Eigenschaften zunehmend in Verbundwerkstoffen (NFK) zur Anwendung. Sie ersetzen beispielsweise Glas- oder Carbonfasern als Verstärkungsmaterial. Verarbeitet zu Vliesen oder Filzen dienen sie als Vorprodukte für Formpressteile, die wiederum um- oder hinterspritzt werden können. Anwendungen sind zahlreiche Innenverkleidungsteile im Fahrzeugbau wie Hutablagen, Kofferraumauskleidungen oder Türinnenverkleidungen.

Expandiertes Polypropylen (EPP) ist ein thermoplastischer Partikelschaumstoff mit Dichten von 15 bis 80 kg/m³, sehr guten mechanischen Eigenschaften, einer hohen Energieaufnahme- und thermischen Isolierfähigkeit sowie einem enormen Leichtbaupotential. Die Herstellung von EPP-Bauteilen erfolgt nicht mit einem Treibmittel sondern mit Dampf. In Verbindung mit dem Partikelschaum-Verbundspritzgießen® lassen sich geschäumte Formteile mit Kunststoff unlösbar miteinander verbinden. Dabei verschmelzen die Komponenten in ihren Materialgrenzflächen zu einem festen Materialverbund, der sich zudem recyceln lässt. 

Beim MuCell-Verfahren handelt es sich um physikalisches Schäumen auf einer Spritzgießmaschine oder einem Extruder. Dazu wird als Treibmittel ein Gas (Stickstoff oder CO2) in einem überkritischen Zustand direkt in die Kunststoffschmelze injiziert. Die Plastifizierung erzeugt daraus eine homogene Einphasenlösung. Auf diese Weise sind Material- und Gewichtseinsparungen von bis zu 20% und mehr möglich. Hinzu kommen unter anderem kürzere Zykluszeiten, ein geringerer Schließkraftbedarf sowie zahlreiche weitere Vorteile. In Verbindung mit einer variothermen Werkzeugtemperierung eignet sich das Verfahren inzwischen auch zur Herstellung von Bauteilen mit qualitativ hochwertigen Oberflächen.